Ingenieurbüro Matthaei · Wuppertal

Weniger Energie für die warme Dusche

Wärmerückgewinnung in der Dusche – einfach und effizient

Was kostet eine Dusche? Nehmen wir mal an, ein Mensch duscht 15 Minuten bei 40°C unter einem Duschkopf, der 6 Liter Wasser pro Minute auswirft. Dann benötigt diese Dusche 90 Liter Frischwasser. Nehmen wir weiter an, das Duschwasser werde in einem elektrischen Durchlauferhitzer nahe an der Zapfstelle nahezu verlustfrei erwärmt und komme mit 12°C ins Haus. Dann beläuft sich der Energiebedarf auf ca. 3 kWh für den einen Duschvorgang. Strom kostet etwa 30 Cent je kWh, Frischwasser + Abwasser ca. 5 €/m³. Damit belaufen sich die Kosten einer Dusche auf etwa 1,35 €.

Das Abwasser läuft mit einer Temperatur von etwa 35°C in den Duschablauf. Die Summe der häuslichen Abwässer hat in der Regel eine Temperatur über 20°C. Die Idee, die hier noch reichlich vorhandene Energie zu nutzen ist nicht neu. Manche Betreibergesellschaften von Abwasseranlagen haben in Ihren Kanälen Wärmeübertrager installiert und nutzen über Wärmepumpen die vorhandene Wärme (vergleiche Artikel vom 10.11.2014: Tanzender Energiemast). In größeren Wohnanlagen wird gelegentlich die Wärme des Abwassers vor dem Verlassen des Hauses zurückgewonnen. In kleineren Wohnhäusern (Einfamilienhaus oder kleineres Mehrfamilienhaus) lohnt sich die relativ aufwändige Anlagentechnik jedoch nicht.

Bislang in Deutschland noch eher weniger bekannt sind dagegen simple, passive Systeme, in denen mittels einfachster Wärmeübertrager die Temperatur direkt am Duschauslauf genutzt wird. In Norwegen hat beispielsweise die Firma Meander Heat Recovery Produkte entwickelt:


Während die oberen Bilder Systeme zeigen, wo das Wasser direkt unter der Dusche abgekühlt wird, zeigt das untere Bild ein sehr simples Tauscherrohr, das dann genutzt werden kann, wenn die Höhe des darunter liegenden Geschosses genutzt werden kann. Dabei macht man sich den Effekt zunutze, dass die Flüssigkeit im Fallrohr sich an die Wandung anlegt und so die Oberfläche groß und der Film eher dünn ist.

Im einfachsten Fall wird die zurückgewonnene Wärme dem Frischwasser zugeführt, das als Kaltwasser zum elektronisch geregelten Durchlauferhitzer geführt wird. Dieser muss nun nur noch die fehlende Differenz zuwärmen. Es sind andere Verschaltungen möglich. Die Wärme kann dem Warmwasser-Speicher zugeführt werden, dem Warmwasser oder dem Kaltwasser oder auch beiden.

Einsparpotenzial

Nach Berechnungen und Messung an realen Anlagen, wie sie Dr. Jürgen Schnieders ¹) durhgeführt hat kann die Einsparung an Energie zwischen 40 und 50% liegen. Begrenzt ist die Wärmerückgewinnung durch die noch real nutzbare Temperatur im Ablauf (ca. 35°C), die benötigte Temperatur am Duschkopf (ca. 40°C), die Ausführung und der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers und z.B. die Dauer des Duschvorgangs. Da es eine Weile dauert, bis die Wärme nutzbar wird und am Ende das letzte Duschwasser ungenutzt abläuft, ist der Einspareffekt für Langduscher höher als für Kurzduscher. Am Ende kalt zu duschen ist dann nicht möglich, wenn die rückgewonnene Wärme dem Kaltwasser zugeführt wird.

Für das Beispiel oben könnten die Duschkosten auf ca. 90 Cent reduziert werden. Der noch eher geringen Stückzahlen wegen sind die Kosten für die Anlagen noch recht hoch. 500 bis 1.500 Euro Mehrkosten je Badezimmer sind zu veranschlagen, weitere Investitionskosten kommen dazu. Für eine Nachrüstung eignen sich die Anlagen eher nicht, in Neubauten oder Komplettsanierungen kann jedoch bereits darüber nachgedacht werden, diese einfachen Energiesparer zu installieren. Mehrkosten von 800 Euro wären immerhin mit 1.700 Duschen amortisiert. Bei einer Familie, die 10 Duschvorgänge pro Woche hat, wäre die passive Wärmerückgewinnung in dreieinhalb Jahren bezahlt.

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¹) Dr. Jürgen Schnieders, Physiker und wissenschaftl. Mitarbeiter am Passivhaus-Institut, Darmstadt in HLH Bd 65 (2014) Nr. 10: „Passive Wärmerückgewinnung aus Duschwasser“

Bildnachweise:
(In der Reihenfolge ihres Vorkommens im Beitrag)
Duschablauf mit Wärmerückgewinnung, Quelle: Aco-haustechnik.de 2014
Ablaufrinne mit Wärmerückgewinnung, Quelle: www.heatsnagger.com 2014
Wärmerückgewinnung im Duschablauf, Quelle: www.heatsnagger.com 2014
Wärmerückgewinnung im Ablaufrohr, Quelle: www.heatsnagger.com 2014