Erste HUBER ThermWin-Anlage für Abwasser-Wärmenutzung in der Schweiz

Winterthur, im Kanton Zürich gelegen, liegt im Bekanntheitsgrad sicherlich hinter Bern, Zürich oder Genf zurück. Allerdings befindet sich in der sechstgrößten Stadt der Schweiz ein Wahrzeichen der besonderen Art. Der Wintower, 1966 von der Firma Sulzer errichtet, hielt knapp 40 Jahre den Titel des höchsten Hochhauses der Schweiz. Im Rahmen einer Sanierung wurde auch das Heiz- und Kühlsystem überarbeitet. Den Zuschlag erhielt hierbei die Abwasserwärmenutzung mit dem HUBER ThermWin-Verfahren.

Auf 28 Stockwerken verteilen sich ca. 22.000 m² Bürofläche. Durch eine Komplettsanierung des Innenausbaus und der Außenfassade kann das Minergie-Konzept der Schweiz angewandt werden. Dieses Konzept sieht einen äußerst niedrigen spezifischen Heizwärmebedarf von ca. 30 W/m² vor. Die niedrige Vorlauftemperatur des Heizkreislaufes ist ideal für den Einsatz von Wärmepumpen. Als Energiequelle für diese Art von Heizsystemen wurde bisher Umgebungsluft oder Erdwärme genutzt.

Das HUBER ThermWin-Verfahren bedient sich allerdings einer anderen Quelle. Die notwendige Energie zur Klimatisierung des Wintowers wird aus dem Abwasser des öffentlichen Kanalnetzes gewonnen. Die räumliche Nähe zum Hauptsammler ist ein weiterer Aspekt welcher für die Nutzung von Abwasserwärme spricht.

Der Lösungsansatz des HUBER ThermWin-Verfahrens liegt in einem oberirdischen Wärmeaustausch. Der HUBER Abwasserwärmetauscher RoWin befindet sich im Kellergeschoss des knapp 100 Meter hohen Hochhauses. Beschickt wird der Wärmetauscher über eine Tauchpumpe. Diese sitzt in einem Schacht direkt neben Abwasserkanal. Dieser Schacht ist mit dem Kanal verbunden und dient somit als Vorlage für die Abwasserpumpe. Weiterhin findet hier die vertikale HUBER Siebanlage ROTAMAT® RoK 4 Platz. Im Wärmetauscher findet ein Energieaustausch zwischen gesiebtem Abwasser und dem Zwischenkreismedium der Wärmepumpe statt. Diese Art des Aufbaus ermöglicht eine einfache Zugänglichkeit zu allen Anlagenteilen und sorgt somit für eine einfache und kostengünstige Wartung.

Bei einem Trockenwetterfluss von ca. 160 l/s werden dem Kanal ca. 50 l/s entnommen, vorgereinigt und der Wärmetauscheranlage zugeführt. Durch eine Abkühlung von ca. 2,1 Kelvin werden dem kommunalen Abwasser somit ca. 440 kW entzogen. Eine Wärmepumpe nutzt diese Energiequelle um durch den Einsatz von ca. 150 kW elektrischen Stromes ca. 590 kW Wärme zu erzeugen. Hieraus ergibt sich ein COP (Coefficient of Performance) bzw. Leistungszahl der Wärmepumpe von ca. 4,0. Somit haben ca. 75 % der benötigten Energie ihren Ursprung im Abwasser der Stadt Winterthur.

Das System aus HUBER Abwasserwärmetauscher RoWin und Wärmepumpe kann nicht nur während der Heizperiode günstige und umweltfreundliche Heizenergie liefern. In den Sommermonaten kann durch das HUBER ThermWin-System Kälte erzeugt werden. Zur Kühlung des Wintowers werden während der heißen Jahreszeit ca. 600 kW Kälte benötigt. Durch eine einfache Umschaltung der Wärmepumpe zur Kältemaschine kann die die dem Gebäude entzogene Wärme an das Abwasser abgeben werden. Die hierzu benötigte Energie beträgt wiederum nur einen Bruchteil der Nutzleistung. Somit ergibt sich durch das HUBER ThermWin-Verfahren eine ganzjährliche Einsparmöglichkeit von Betriebskosten und schädlichen Umweltemissionen wie beispielsweise Kohlendioxid.

Erwärmung und Abkühlung des Abwassers wurden von den Verantwortlichen des Projektes mit max. 0,16 K während des Winters und mit max. 0,26 K in den Sommermonaten begrenzt. Diese Werte können eingehalten werden, wodurch eine Beeinflussung auf die Funktion der Kläranlage ausgeschlossen werden kann.

Der nachhaltig denkende Eigentümer gibt dem Wintower durch eine aufwändige Sanierung seinen Glanz vergangener Tage wieder zurück. Die Abwasserwärmenutzung mit dem HUBER ThermWin-Verfahren trägt ihren Teil hierzu bei.