Hamann Grundlagen der Abwasserwärmenutzung

Leitfaden für Architekten, Ingenieure und Stadtplaner
1. Auflage 2015
ISBN: 978-3-8167-9468-4
Verlag: Fraunhofer IRB Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 144 Seiten

Der Ressourcen- und Energieverbrauch von Gebäuden ist einer der wichtigsten Aspekte der Energieeffizienz von Gebäudeplanung und -betrieb, weshalb im Zuge von nachhaltiger Bau- und Betriebsweise jede Energieressource genutzt wird.
Die Abwasserwärmenutzung als sehr großes, nicht ausgeschöpftes Potenzial stellt eine wichtige Komponente beim energieeffizienten Betrieb von Gebäuden dar.
Abwasserwärmenutzung ist relevant für Neubauten, Umbauten und Erweiterungen, aber auch für die gesamte Stadterneuerung oder für Quartiere. Der Autor zeigt, dass Abwasserwärmenutzung in vielen Fällen wirtschaftlich ist.
Das Buch soll helfen, die Voraussetzungen für den Einsatz der Abwasserwärmenutzung bei Neubauten oder Bestandssanierungen zu prüfen. Deshalb werden die Grundlagen erläutert, die für die Abwasserwärmenutzung von Belang sind und durch die Darstellung von beispielhaften Anwendungen ergänzt. Nacheinander wird auf rechtliche und physikalische Grundlagen sowie wirtschaftliche Zusammenhänge eingegangen, darauf aufbauend werden Wärmetauschersysteme dargestellt. Auf dieser Grundlage wird ein Leitfaden zur Projektbearbeitung erstellt und ein Projektbeispiel vorgestellt.
Der Autor versteht das Buch als Beitrag zum interdisziplinären Zusammenwirken der im Bauwesen Beteiligten, es soll also ein Leitfaden für Architekten, Ingenieure und Stadtplaner, aber auch für Facilitymanager, Investoren, Projektentwickler, Banken, Kommunalpolitiker, Abwasseranlagenbetreiber und Energiecontractoren sein.

Autoren/Hrsg.

Hamann, Achim

Inhaltsverzeichnis

1;Impressum;5
2;Inhaltsverzeichnis;6
3;Vorwort;8
4;1Einleitung;10
4.1;1.1Zielsetzung des Buches;10
4.2;1.2Erfolgsfaktoren für eine energieeffiziente Bauweise;11
4.2.1;1.2.1Der Baumeister von heute;11
4.2.2;1.2.2Der Effizienzhaus-Ansatz;12
4.2.3;1.2.3Die richtigen Wärmequellen;13
4.3;1.3Klimaschutzstrategien und der Wärmemarkt;13
4.4;1.4Mitwirkende Akteure;14
4.5;1.5Sachstand in Deutschland;15
5;2Grundlagen der Abwasserwärmenutzung;20
5.1;2.1Gesetzliche Grundlagen;20
5.1.1;2.1.1Politische Ziele;20
5.1.2;2.1.2Energieeinspargesetz, Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, Energieeinsparverordnung;21
5.1.3;2.1.3Nutzungspflichten bei Neubauten und Altbauten (EEWärmeG);22
5.1.4;2.1.4Landesrecht (EWärmeG BW);22
5.1.5;2.1.5Landesbauordnungen, Durchführungsverordnungen zur EnEV;22
5.1.6;2.1.6Exkurs: Wasserhaushaltsgesetz und wasserrechtliche Rahmenbedingungen für den Abwasserwärmeentzug;23
5.1.7;2.1.7Die Begriffe »Abwärme« und »Abwasser« (EEWärmeG);25
5.2;2.2Grundlagen der Vertragsgestaltung;27
5.3;2.3Technische Randbedingungen für die Abwasserwärmenutzung;29
5.4;2.4Grundlagen zum Wärmepotenzial aus Abwasser;31
5.4.1;2.4.1Physikalische Grundlagen;31
5.4.2;2.4.2Technische Nutzung: theoretische Wärmetauscherleistung;32
5.4.3;2.4.3Technische Nutzung: Wärmetauscheroberfläche;34
5.4.4;2.4.4Grundlagen der Wärmepumpenfunktion;36
5.4.5;2.4.5Auslegung der Wärmepumpenleistung;38
5.4.6;2.4.6Bundesweites Wärmepotenzial;42
5.4.7;2.4.7Projektspezifisches Wärmepotenzial;43
5.5;2.5Projektbeispiele;53
5.6;2.6 Grundlagen für die Reduzierung von CO2-Emissionen;56
5.6.1;2.6.1Bundesweiter Vergleich von verschiedenen Energieträgern;56
5.6.2;2.6.2Projektspezifischer Vergleich von CO2-Emissionen;59
5.7;2.7Wärmetauschersysteme;59
5.7.1;2.7.1Wärmetauscher in das Kanalrohr integriert;60
5.7.2;2.7.2Wärmetauscher zur Nachrüstung im Kanalrohr;61
5.7.3;2.7.3Externe Wärmetauscher im Kanalnetz;62
5.7.4;2.7.4Wärmetauscher im Gebäude;64
5.8;2.8Energetische Varianten von Gebäudehülle und Gebäudetechnik;73
5.9;2.9Grundlagen der Heizlastberechnung;82
5.10;2.10Sonstiges;87
5.11;2.11Wirtschaftliche Grundlagen;90
5.11.1;2.11.1Investitionskostenmodelle für die Abwasserwärmenutzung imGebäudebestand und Neubau;90
5.11.2;2.11.2Jahreskosten für die Abwasserwärmenutzung und Vergleich mit drei weiteren Varianten;95
5.11.3;2.11.3Wirtschaftlicher Einsatzbereich der Abwasserwärmenutzung;96
6;3Arbeitshilfen für ein konkretes Projekt;100
6.1;3.1Vorgehensweise am Beispiel »Dorfcenter«;100
6.2;3.2Checkliste;101
6.3;3.3Anwendung der Checkliste am Beispiel »Dorfcenter«;108
6.3.1;3.3.1Beteiligung der politischen und verwaltungstechnischen Akteure;108
6.3.2;3.3.2EnEV-Bilanzierung und Jahreswärmebedarf;109
6.3.3;3.3.3Abschätzungen der Heizlast;110
6.3.4;3.3.4Ermittlung der Abwassermengen und des Wärmepotenzials;113
6.3.5;3.3.5Bestimmung der möglichen Wärmepumpenleistung;115
6.3.6;3.3.6Betrachtungen zum Deckungsgrad;116
6.3.7;3.3.7Betrachtungen zur Kühlleistung;116
6.3.8;3.3.8Festlegung der Wärmepumpenleistung aufgrund der Heizlast;117
6.3.9;3.3.9Bestimmung der Wärmetauscherleistung und -oberfläche;118
6.3.10;3.3.10Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen;121
6.4;3.4Hinweise zum Betrieb eines Wärmetauschers im Kanal;127
7;4Fazit und Ausblick;130
8;Abbildungsverzeichnis;132
9;Tabellenverzeichnis;134
10;Abkürzungsverzeichnis;136
11;Quellenverzeichnis;138