Wärmerückgewinnung und Wassersparmaßnahme Duschen

[RoterFuchs]

Also zuerst muss ich natürlich schreiben: Wer gar nicht duscht, der spart immens an Wasser. Wer nicht warm duscht spart Energie. Wer wenig duscht... usw. Alles bekannt und wer möchte, der kann gerne einen Waschlappen nehmen und sich damit waschen. Habe ich nichts gegen, daher bitte ich in dieser Richtung nichts zu schreiben weil es demjenigen und mich nicht weiterbringt.

Danke!

Dann zu der Idee. Da ich gerade das Badezimmer und den Duschraum neu aufbaue bleibt mir noch viel Spielraum zum Einbau von Technik aber auch Sparsystemen.

Werdender-Ist-Zustand:
Brauchwasserwärmepumpe mit eingestellten 45°C Brauchwassertemperatur. Im Vorlauf einen Thermosyphon und die Warmwasserrohre NICHT gedämmt damit die Leitungen schneller abkühlen. Desweiteren ist Warmwasser als Ring aufgebaut um Druckverluste gering zu halten und unter 3l zu kommen.

Die Brauchwasserwärmepumpe wird mit einer geschätzten JAZ von 2,5 das Warmwasser erzeugen. Verluste berechne ich mit 365kWh Wärme pro Jahr.

Wir sind 4 Personen und ich gehe von ca. 30 Minuten duschen zu 40°C und 10l/min (reduzierte Regenduschen)[ja ist zu warm, ist nur zur Berechnung] aus. Das sind insgesamt 255l * 45°C WW und 45l KW mit 10°C. Wasserverbrauch: 300l.
In Energie:
255l * 35K *1,16W = 10,35KWh
Mit Brauchwasserwärmepumpe: 10,35/2,5= 4,14kWh Strom am Tag. Verlust des Tanks: 0,4kWh = 4,54kWh Strom. * 300 Tage (Verluste lass ich fallen, Schwund, es wird mal einer länger, einer kürzer duschen) = 1362kWh Strom im Jahr, 90 000l Wasser im Jahr.


Wenn ich nun eine Wärmerückgewinnung einbauen würde im Keller, dann könnte ich die Wärme aus dem Abwasser herausziehen mit einer Pumpe und einem Plattenwärmetauscher. Bei einer Abwassertemperatur von 30°C und einer Anhebung der Kaltwassertemperatur im Keller zur Brauchwasserwärmepumpe wäre das eine Rückführung an Energie von schätzungsweise 1/2. Mit 300l 30°C Abwasser werden 255l Kaltwasser von 10°C auf 30°C vorgewärmt. Das sind 5900W. Es bedarf nun noch weiteren 4,4KW zum aufwärmen mit JAZ2,5 sind das 1,78KW.
Vorher 4140W, dann 1780W. Grob mit Verlusten dazu ist es die Hälfte. Verbrauch demnach im Jahr:
2,07kWh am Tag. Verlust des Tanks: 0,4kWh = 2,47kWh *300 = 741kWh Strom und 90 000l im Jahr. Dazu käme noch eine ausreichend dimensionierte Pumpe wodurch der Stromverbrauch auf schätzungsweise 800kWh steigt.

Noch weiter sparen kann man mit einem anderen System, dem Kreislaufsystem. Das gibt es schon fertig zu kaufen, jedoch da mit unzähligen Filtern die man wieder alle kaufen muss und mir geht es total gegen den Strich wenn man wieder was kaufen muss, weil dann bin ich wieder abhängig von jenen, die mir das andrehen wollen....
Vereinfacht gesagt findet eine Wasserrückgewinnung statt und somit auch eine Wärmerückgewinnung.
Man entnimmt nur 10l Wasser dem System. Dieses kommt beim Abwasser nicht ins Abwasser, sondern das ca. 30°C warme Abwasser wird mit einer Pumpe, einer UV-Lampe wieder in die Duscheinheit gepumpt. Dazu nach dem Filter wieder erwärmt. Somit "verbraucht" man zum einen immer nur diese 10l Wasser, zum Anderen muss man auch immer nur das Wasser direkt um 10°C erwärmen. Von 30°C auf die entnommenen 40°C.
Nun macht man das mit einer Zirkulationspumpe an der Brauchwasserwärmepumpe und einem Plattenwärmetauscher.
30l/min mit 30°C auf 30l/min mit 40°C 10K Erhöhung und 348W Energie. Wenn man diese aus der BWWP entnimmt, sind das in 10 Minuten duschen 3,48kWh. Mit COP 2,5 sind es 1,4kWh. Dazu die Verluste von 0,4kWh des Tanks = 1,8kWh Strom * 300 Tage = 540kWh. Die Pumpe nimmt was weg. Also 600kWh Strom, 9000l Wasser (!). Denn man duscht die gesamten 10 Minuten mit demselben Wasser. Das wird nicht funktionieren, wenn man Duschschampo oder agressive Mittel nimmt die man evtl. nur zum auswaschen nutzt. Aber für duschen mit evtl. Kernseife so wie ich es tue, müsste es meiner Meinung nach gehen.

Man würde ungefähr die Hälfte an Strom einsparen und von 90 000 Litern auf 9 000 Liter Wasser OHNE auf Hygiene und Komfort zu verzichten. Den Vorgang würde man nicht mitbekommen, einzig, dass das Wasser oben wiederverwertet wird. Letzten Endes ist das ein Waschen mit einem 10l Wassereimer. Dasselbe Wasser wird immer und immer wieder benutzt. Aufgrund der Seife und des evtl. Mittels welches benutzt wird würde ich dieses Wasser nicht als Grauwasser nutzen. Ein Tank oder ähnliches könnte zu stark verschmutzen wenn dort das Wasser stünde. Der Verbrauch ist dann für 4 Personen gerechnet im Jahr.

Ja ich weiss, AUFWAND. Aber viel Platz würde es nicht verbrauchen. Immerhin ist das "nur" der Plattenwärmetauscher, eine Pumpe, ein UV-Rohr, ein 3-Wege-Ventil und ein wenig Steuerung.

Zur weiteren Hygiene sei gesagt, dass in meiner Planung ein Ventil im Warmwasserkreis eingeplant ist, welches alle 24 Stunden öffnet und so das Warmwasser morgens vor dem Duschen um 5:00 aus der Leitung spült. Das ist auch Verlust aber es soll dafür sorgen dass kein Wasser lange stagniert. Außerdem bekommen alle Duschen an der Armatur ein Brauseschlauch-Entleerventil. Wenn die Dusche ausgeschaltet ist, fließt so das Wasser aus dem Duschkopf rückwärts und entleert den Schlauch. Kaltwasser ist so angeschlossen dass am Ende die Waschbecken-Armaturen sind. Diese in elektronisch kann man ebenfalls auf Spülbetrieb einstellen und spülen ebenfalls alle 24h. Dadurch sind auch die Kaltwasserleitungen gespült (das ist im Winter egal, im Sommer darf aber ansich auch kein Kaltwasser in den Leitungen sein da es je nach Außentemperatur zu warm wäre).

Was dafür interessant wäre ist eine Schaltung, die die 24h zählt. Denn wenn jemand um 6:00 morgens duschen ist, am nächsten morgen um 5:55 dann muss vorher nicht gespült werden. Der Timer fängt dann von neuem an. Bis es soweit ist, werde ich so etwas entweder finden, oder mit nem Mikrocontroller bauen....

Ich weiss, klingt alles sehr übertrieben. Aber ich finde das ist eine wirkliche Überlegung wert. Es spart 9/10 des Abwassers, es spart knapp die Hälfte an Strom. Im Sommer ist der Strom noch mehr oder minder egal, der wird sowieso bereitgestellt. Im Winter ist das schon eher von Belang.
Ein wasserführender Kaminofen geht hier im ersten Stock leider NICHT. Wenn wir irgendwann einmal unten wohnen ist das wohl die perfekte Lösung für den Winter und im Sommer reicht dann ein lockerer Heizstab.

[guzzmania]

Kenne mich technisch nicht genug aus, um zu sagen, WIE das umgesetzt werden kann. Ich weiß aber von einem Projekt, wo das im großen Stil gemacht wird: https://www.immomedien.at/artikel/heizu ... -dem-kanal

Also ich denke die Grundidee ist gut.

[Eule]

Wärmerückgewinnung ist ok, Wasserzweitverwendung, z.B. zum Bewässern oder WC-Spülung wäre es auch, aber WasserRECYCLING zur Körperpflege... Das erinnert mich allzu sehr an die Geschichten vom samstäglichen Bad der Familie in einem Waschzuber, Einer nach dem Anderen im gleichen Wasser
Die haben das damals auch überlebt, keine Frage, aber wenn Du so eine Anlage planst, brauchst Du Dir bei einer 4-köpfigen Familie über stagnierendes Wasser in Leitungen (Legionellen) eigentlich keine Gedanken mehr zu machen.

[si001]

Kenne mich technisch nicht genug aus, um zu sagen, WIE das umgesetzt werden kann. Ich weiß aber von einem Projekt, wo das im großen Stil gemacht wird: https://www.immomedien.at/artikel/heizu ... -dem-kanal

Also ich denke die Grundidee ist gut.

Ich dachte auch gerade: Gibt es solche Lösungen nicht schon für Passivhäuser? Ich habe mich damit nicht weiter befasst, wenn ich aber Informationen zu Wärmerückgewinnung suchen würde, würde ich als erstes dort suchen.
Ich glaube nicht, dass man das Grundprinzip und bauliche Lösungen neu erfingen muss. Wie man aus den (wahrscheinlich schon vorhandenen) Profilösungen sich selbst was zusammenstrickt, damit man Kosten spart, das musst du dann noch rausfinden.

[RoterFuchs]

Mhm, es gibt Duschrohre. Deren Wirkungsgrade sind.. umstritten. Ich habe so oft von ihnen gelesen aber nie wirkliche Berechnungen. Genauso gibt es wohl so eine Art von Heizplatte die man unter sich in eine Duschwanne stellt. Aber ich werde wohl keine Duschwanne haben. Desweiteren ist auch hier der Wirkungsgrad nicht erkennbar.

Wärmerückgewinnung aus Abwasser ist auch umstritten, weil man das manchmal sogar nicht DARF, denn die Klärwerke machen das m.u. oder die Gemeinden sodass man das nicht darf.

Das zum einen.

@Eule
Eben nicht. Wir haben nachher 4 Duschbereiche, 2 in einem Duschraum, 2 im Badezimmer neben der Badewanne. Wenn ich nun beim Duschraum und beim Bad jeweils eine von den Duschen so umbaue, dann duscht nur derjenige mit demselben Wasser. Sollten alle 4 duschen sieht es anders aus. Ist jedoch unwahrscheinlich. Für den Fall könnte man das System abschalten, ist simpel zu realisieren.

Du duschst also nur selber im eigenen Sud. Wie geschrieben, am Ende brauchst du nur 10l die du immer wieder hochpumpst und durch einen UV-Filter von Bakterien/Viren filterst. Der Rest, also Seife etc. würde wieder nach oben gespült. Es ist wie ein Eimer mit 10l. Den kippst du nach einem mal Waschlappen nass machen auch nicht aus. Nach dem Duschen geht dieses Wasser dann in den Abfluss.

Die haben das damals auch überlebt, keine Frage, aber wenn Du so eine Anlage planst, brauchst Du Dir bei einer 4-köpfigen Familie über stagnierendes Wasser in Leitungen (Legionellen) eigentlich keine Gedanken mehr zu machen

Das ist etwas völlig anderes. Legionellen entstehen durch stagnierendes Wasser in den Ablagerungen der Rohre bei bestimmten Temperaturen. Im Kaltwasserrohr ist dies quasi ausgeschlossen von der Temperatur her. Im Warmwasserrohr wäre eine Abkühlung auf Raumtemperatur optimal, sofern alle 24h die WW-Leitung gespült wird ist auch hier ein überproportionales Wachstum durch Stagnation verhindert. Die 10l gehen nach der Benutzung ja in den Abfluss. Desweiteren ist die WW-Leitung vor dem Duschkopf mit dem UV-Filter behandelt. Dort wird demnach sowieso jede Legionelle abgetötet (evtl. nicht JEDE, aber die kann man generell nicht verhindern, dann dürfte man nicht duschen).

[guzzmania]

Du duschst also nur selber im eigenen Sud. Wie geschrieben, am Ende brauchst du nur 10l die du immer wieder hochpumpst und durch einen UV-Filter von Bakterien/Viren filterst. Der Rest, also Seife etc. würde wieder nach oben gespült. Es ist wie ein Eimer mit 10l. Den kippst du nach einem mal Waschlappen nass machen auch nicht aus. Nach dem Duschen geht dieses Wasser dann in den Abfluss.

Ich finde das eine interessante Idee. Zwei Nachfragen dazu:
1) wenn eh Seife im Spiel ist, ist der UV-Filter dann nicht etwas übervorsichtig und könnte man den weglassen?
2) Womit duscht man am Ende das Seifenwasser ab, dass man keinen Hautausschlag bekommt?

[RoterFuchs]

1) Ich bin mir nicht sicher, ob man mit einer Kernseife alles, was man am Körper hat, abtöten kann. Der UV-Filter ist eine Sicherheit. Wenn ich richtig informiert bin sind das schon UV-LED mit 17W und Lebenszeiten von 1000 Stunden. Bis der also mal inne Fritten geht dauert es was. Desweiteren s.o. wird damit das warme Wasser in der Leitung direkt noch belichtet sodass auch bei einem Befall des Wasserspeichers oder in der Leitung dieses desinfiziert wäre
2) Ich möchte nicht unbedingt meinen gesamten Waschvorgang darlegen, aber wenn ich meine Haare einseife und ausspüle, und ich gehe davon aus, dass diese Seife dann in 10l Wasser gebunden wären und auf meinen Körper herniederfahren würde ich behaupten das landet im Handtuch. Durch die Kernseife habe ich keinen Ausschlag. Wenn ich sie hätte dann kann ich einfach nebenan zur Dusche und dort aufdrehen weil diese nicht an den von mir beschriebenen Rücklaufkreislauf angeschlossen ist. Da kommt auch direk warm raus weil das Rohr bis dahin schon durchspült ist.

[Eule]

Du duschst also nur selber im eigenen Sud.

Ok, verstehe, allerdings den Punkt 2 von guzzmania mit einer Zweitdusche zu beheben, würde bei mir schon aus Platzgründen scheitern, abgesehen von weiteren Bedenken.

Das ist etwas völlig anderes. Legionellen entstehen ...

Ich habe ja auch nicht gesagt, dass es das Gleiche wäre - die Legionellenproblematik ist mir bekannt, aber in beiden Fällen geht es um Wasserhygiene. Ich persönlich halte das Legionellenthema für künstlich aufgebauscht, um in bestimmten Branchen zusätzliche Umsätze zu generieren. In Großanlagen mit zig Metern Rohrlängen, in monatelang leerstehenden Gebäuden, in Krankenhäusern und Altenheimen mit vielen immungeschwächten Bewohnern, da mögen diesbezügliche Vorsichtsmaßnahmen ihre Berechtigung haben. In Ein- und Zweifamilienhäusern, permanent bewohnt, halte ich es für übertrieben. Ich fahre seit Jahrzehnten Solarthermie-unterstützte Warmwassersysteme im Winter mit 45°und bedarfsgesteuerter Zirkulation. Da wird nur im Sommer der Speicher mal 60 o. 70 Grad heiß und damit desinfiziert, die Leitungen nie, weil ein Mischer als Verbrühungsschutz das verhindert. Keine Probleme bisher.

Thema UV-Sterilisation: mir war neu, dass das im Durchlaufprinzip so effektiv ist, - interessant! Allerdings wird von den Herstellern darauf hingewiesen, dass die Wirksamkeit bei Trübungen des Wassers nachlässt. Im "Duschkreislauf" könnte es da evtl. schwierig werden

Da das Wasser im Kreislauf ja warm gehalten werden muss, benötigt es eine Heiz- bzw. Wärmetauscher-Fläche. Die müsste/sollte dann leicht zu reinigen sein von Seife und was da sonst noch zirkuliert bzw. sich dort ablagert.
In Ablagerungen sehe ich ohnehin die größte Unwägbarkeit - aber ich wäre gespannt auf Deine Erfahrungen!

Ich sag's mal so: kein allzu anspruchsloses Projekt

[RoterFuchs]

Wenn man so etwas baut ist es nicht wirklich ein Problem auch ein paar LED-Druckknöpfe dranzuhängen mit der man das Wasser austauschen kann oder den Umlauf abstellt. Ich habe mir so etwas schon gedacht weil eben meine langhaarige Frau nach dem einseifen doch das Wasser vielleicht einmal wechseln will. Bei uns haben halt 4-Duschplätze Platz und daher kann sie einfach nebenan gehen (1 Schritt).

Im Heiztechnikdialogforum wurde ganz oft und ganz viel über die Legionellenproblematik eingegangen. Zum einen sind Einfamilienhäuser generell etwas, was eine gewisse Sonderstellung einnimmt. Die Wege sind z.T. auch kürzer.
Daraufhin wurden ganz viele Studien und dergleichen beigelegt. Das Ergebnis ist da klar, es müssen mehrere schlechte Gegebenheiten vorherrschen.
Zum einen kommt der Legionellenbefall zu 99% aus der Leitung (!!!) was gar nicht passieren dürfte. Danach war bei allen getesteten Szenarien nur folgende Dinge "belastet": Wenn eine Zirkulationsleitung eingebaut war.

Es war nicht ein Boiler befallen, es war nicht ein Durchlauferhitzer beteiligt. Die Temperatur im Boiler/Warmwasserspeicher im stagnierenden Zustand befand sich zwischen 38°C und 75°C. Keines dieser Systeme war befallen. Einzig die mit Zirkulationsleitungen. Meine persönliche Meinung: Durch die Zirkulation entstehen Stellenweise ideale Bedingungen für Legionellen, da rödelt permanent warmes Wasser herum. Wenn nun minimal was durchkommt durch ein Rückschlagventil oder beim aufdrehen, dann verbreitet sich das im gesamten System. Legionellen können auch in den Schlafmodus gehen bei höheren Temperaturen. Also auch diese "Legionellenschaltungen" bedeuten nicht direkt eine vollständige Entkeimung. Wer so wie du sowieso die Wärme reinholen kann, der sollte maximal mitnehmen, auch 90°C. Dann hast du mal, wenn ein paar Tage keine Sonne scheint. Die Verkalkung ist höher.

In Krankenhäusern etc. gibt es Filter die direkt an die Armatur kommen. Für wirklich gefährdete Menschen ist sowas unabdingbar.

Keine Probleme bisher.

Eben deswegen auch mit 45°C im Tank und keine 60,65.

Thema UV-Sterilisation: mir war neu, dass das im Durchlaufprinzip so effektiv ist, - interessant! Allerdings wird von den Herstellern darauf hingewiesen, dass die Wirksamkeit bei Trübungen des Wassers nachlässt. Im "Duschkreislauf" könnte es da evtl. schwierig werden

Die UV-Lampen sind für einen gewissen Durchsatz. Wenn du den unterschreitest kannst du quasi jegleiche Plörre da durchjagen. Es geht ja nur darum keine Keime oder anderes, welches sich vielleicht an den Füßen oder sonstwo angeheftet hatte nun auf den Kopf in die Augen etc. zu bekommen. Wie ich schrieb, du könntest ja auch nen Eimer nehmen, aber werden Eimer verboten?

Da das Wasser im Kreislauf ja warm gehalten werden muss, benötigt es eine Heiz- bzw. Wärmetauscher-Fläche. Die müsste/sollte dann leicht zu reinigen sein von Seife und was da sonst noch zirkuliert bzw. sich dort ablagert. In Ablagerungen sehe ich ohnehin die größte Unwägbarkeit - aber ich wäre gespannt auf Deine Erfahrungen!

Naja ein Grobfilter für Haare etc. ergibt schon Sinn. Es gibt Plattenwärmetauscher die man auch auseinander nehmen und zusammensetzen kann.

Ich sag's mal so: kein allzu anspruchsloses Projekt

Wie sagte mein Lehrer immer: "Ich sags mal so..." Wenn wir dann ohne wirkliche Einbuße mit ungefähr 10 000 Liter Wasser IM JAHR auskämen, dann könnten wir diese sogar, meiner Meinung nach bedenkenlos da UV-Filter, aus einer Regenwasseranlage herausnehmen. Ein Speicher im Garten oder im Keller mit 1000l reicht dann für ungefähr 1 Monat. Einmal im Monat wirds ja wohl mal regnen! Weiteres Projekt wird ein Trinkwasserspeicher sein für uns alle. Mit geschätzten 8l Wasser täglich sind das 3000l Wasser. Idealerweise findet eine Aufbereitung des Wassers im Sommer statt da wir da genügend Strom haben. Hier will ich mich mit einer Umkehrosmoseanlage vertraut machen, aber ebenfalls nur für Regenwasser. Hier muss noch irgend ein Filter zwischen, aber ebenfalls etwas, was ich nicht kaufen muss. Zur Not würde ich das gesamte Wasser verdampfen und kondensieren lassen, vor der Entnahme ebenfalls UV-filtrieren.

Beim Abwasser hatte ich mal was zu geschrieben, zufrieden bin ich NOCH nicht. Da ich aber auch jene Rohre neu verlege ist ein nachträgliches Ändern im Keller kein Problem.

Den Tank werde ich wohl später auch noch weiter isolieren um den Verlust über diesen zu minimieren. Dafür muss er schonmal ein paar cm höher dass die Wärme nicht unten an den Boden abgegeben wird und genug Abstand zu den Wänden haben damit man ihn noch isolieren kann. Wird schon!

Ich nehme jede Idee gerne an! Vielleicht verwerfe ich wieder welche, vielleicht plane ich es mit ein.