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Forschungsbericht: Kleinschwimmhalle Schwalmtal. Ergebnisse messtechnischer Untersuchungen zur rationellen Energieverwendung. Abschlußbericht

Kleinschwimmhalle Schwalmtal. Ergebnisse messtechnischer Untersuchungen zur rationellen Energieverwendung. Abschlußbericht

Titel des Kurzberichts: Hallenbad in Schwalmtal. Energ durch Wärmerückgewinnung und Umweltenergienutzung

K. Biasin, K. Leisen
1986, 102 S.
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. T 1886E (Kopie des Manuskripts)

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Inhaltsverzeichnis [PDF]

Inhalt

Der Energieverbrauch eines Hallenbades kann durch den Einbau von Abwaerme und Umweltwaerme nutzenden Anlagen auf 40 % des entsprechenden Verbrauchs eines konventionell ausgestatteten Hallenbades gesenkt werden. Diese Aussage ist das Ergebnis der messtechnischen Untersuchung im Hallenbad von Schwalmtal, die im Auftrag des BMFT und er Kommission der EG in den Jahren 1983 bis 1985 durchgefuehrt wurde. Das Bad hat eine Beckenoberflaeche von 270 qm und verbrauchte im Betriebsjahr 1985 543 MWh elektrische Energie und 127 MWh Waerme von einem Heizkessel. Vier verschiedenartige Einzelanlagen bilden den Kern der energietechnischen Konzeption des Bades: 1. Eine Anlage zum Waermerueckgewinn aus Dusch-, Becken- und Filterspuelwasser, 2. Eine Anlage zum Waermerueckgewinn aus der Abluft der Schwimmhalle und Duschraeume, 3. Drei Anlagen zum Waermerueckgewinn aus der Fortluft der Nebenraeume, 4. Eine Waermepumpenanlage mit Energieabsorber zum Gewinn von Umweltwaerme. Die Konzeption ist sehr einfach auf bestehende und neu zu errichtende Hallenbaeder uebertragbar. Mit ihr wird der heute uebliche hohe Heizoel- und Erdgasverbrauch nahezu vollstaendig durch rueckgewonnene Waerme, Umweltwaerme und das Waermeaequivalent der eingesetzten elektrischen Energie zum Betrieb konzeptionstragenden Anlagen ersetzt. Im Abschlussbericht werden die einzelnen Anlagen beschrieben, die Ergebnisse der messtechnischen Untersuchungen zusammengefasst und die Anlagen wirtschaftlich bewertet. (-z-)

Publikationslisten zum Thema:
Schwimmbad, Hallenbad, Energieverbrauch, Energieeinsparung, Wärmerückgewinnung, Abwärmenutzung, Abluft, Messtechnik, Wärmepumpenanlage, Wirtschaftlichkeit, Umweltwärme, Fortluft, Energieverwendung(rationell),

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Forschungsberichte

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Erarbeitung von Bewertungsverfahren zur Berücksichtigung der Eigenschaften von PCM-Produkten im Rahmen der DIN V 18599 und DIN 4108 Teil 2. Abschlussbericht

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Für den Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) werden heute in der Baupraxis bereits verschiedene Systeme umgesetzt. Die Einsatzbereiche umfassen dabei passive Systeme (Bauplatten) sowie aktive bzw. hybride Systeme (Kühldecken und -wände, Lüftungsanlagen und Speicher). Eine rechnerische Bewertung der energetischen Effekte von PCM sowie die Auswirkungen auf den thermischen Komfort kann mittels thermischen Simulationsrechnungen auf Stundenbasis erfolgen. Im Rahmen der rechtlich erforderlichen Nachweisverfahren finden thermische Simulationsrechnungen nur in Ausnahmefällen (EnEV) bzw. nicht als Regelverfahren (DIN 4108-2) Anwendung. Wünschenswert wäre die Möglichkeit, den Einsatz von PCM in die normativen Berechnungsverfahren zu implementieren, um so eine energetische Bewertung dieser Systeme auch im Rahmen der Nachweisführung - d.h. für eine weiter verbreitete Anwendung - zu ermöglichen. Dabei geht es vor allem darum, geeignete Schnittstellen und Algorithmen (Ansätze) zu identifizieren und zu verifizieren.

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Potenziale von Niedrigtemperaturnetzen zur Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien in Quartieren. Niedrigtemperaturnetze in Quartieren. Abschlussbericht
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Heutige Nahwärmenetze arbeiten auf einem Temperaturniveau, das deutlich über dem der Umgebung liegt. Folge der Temperaturdifferenz zur Umgebung sind Verteil- sowie Exergieverluste und eine erschwerte Einbindung von erneuerbaren Energiequellen. Niedrigtemperaturnetze sind ein innovativer Ansatz um die Einbindung erneuerbarer Energien zu erleichtern. In städtischen Quartieren können durch eine thermische Vernetzung auf niedrigem Temperaturniveau erneuerbare Energiequellen sowie Umgebungs- und Restwärmepotenziale genutzt werden, die bisher nicht erschließbar waren. Niedrigtemperaturnetze bieten darüber hinaus große Potenziale durch die Minimierung der Netzverluste zur Umgebung und durch die räumliche und zeitliche Verschiebung der Wärme innerhalb des Quartieres.

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Die zentrale Problematik bei der Wärmerückgewinnung aus Abwasser ist der gehemmte Wärmeübertrag. Grund dafür ist der Biofilm auf den Wärmeüberträgern, der sich im Abwasser bildet. Dieses Biofilmwachstum wurde bisher nur unzureichend untersucht und daher zum Gegenstand dieses Forschungsprojektes gemacht. Dazu wurde ein Versuchsstand konzipiert, der es ermöglicht das Biofilmwachstum auf Wärmeübertragern ausreichend genau zu ermitteln. Es wurden verlässliche Angaben über die Biofilmentwicklung auf Wärmeübertragern sowie die Höhe der Wärmeübertragsreduktion ermittelt. Außerdem wurden verschiedene Arten der Anströmung auf den Wärmeübertrager durchgeführt und dadurch eine Reduktion des Biofilms erreicht.

Entwicklung und Testung der Anlagen- und Steuerungstechnik für eine speicherfreie Nutzung der Wärme aus einer Bioreaktorfassade in einem Wohnhaus. Abschlussbericht

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Entwicklung und Testung der Anlagen- und Steuerungstechnik für eine speicherfreie Nutzung der Wärme aus einer Bioreaktorfassade in einem Wohnhaus. Abschlussbericht
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Im BIQ Das Algenhaus werden in einer Bioenergiefassade mit Sonnenlicht Mikroalgen und Wärme produziert. Allerdings war die Nutzung der Wärme aus der Fassade für die Versorgung des Gebäudes nicht optimal, da ein Großteil über lange Zeiträume im Erdreich zwischengespeichert werden musste. Um das System zu optimieren war es Ziel des vorliegenden Projektes, ein neues Energiekonzept zu entwickeln, mit dem die Speicherung der Wärme minimiert und die direkte Nutzung maximiert wird, ohne dass die Produktion an Mikroalgen gestört wird. Der Forschungsansatz bestand darin, für die am BIQ Das Algenhaus vorhandene Bioreaktorfassade eine Anlagen- und Steuerungstechnik zu entwickeln und umzusetzen, mit der die Wärme, die in der Bioreaktorfassade produziert wird, optimal zur Deckung des Bedarfs im Wohnhaus genutzt werden kann.

Dezentrale Abwasserwärmerückgewinnung zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden. Abschlussbericht

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Dezentrale Abwasserwärmerückgewinnung zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden. Abschlussbericht
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Die Forschungsarbeiten knüpfen an das im Frühjahr 2012 abgeschlossene, ebenfalls mit Mitteln der Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung geförderten Forschungsvorhaben "Dezentrale Wärmerückgewinnung aus häuslichem Abwasser" (SF-10.08.18.7-10.4) an. Ziele des aktuellen Vorhabens sind die Fortführung der messtechnischen Potentialanalyse an vier Gebäuden des Vorprojektes, die Erweiterung der messtechnischen Potentialanalyse durch Aufnahme von zwei Mehrfamilienhäusern in die Analyse, die Erstellung von repräsentativen, wochentagsabhängigen Ganglinien der Energiequelle Abwasser auf Grundlage von Langzeitmessungen und der Untersuchung der maßgebenden Einflussgrößen auf das Energiepotential sowie die Konzeption, Simulation und Bewertung von dezentralen Abwasserwärmepumpensystemen. Als Ergebnis der Potentialanalyse ist ein täglicher Pro-Kopf-Wasserverbrauch bei der Wohnnutzung von 113 - 128 Litern pro Person und Werktag sowie ein täglicher Pro-Zimmer- bzw. Pro-Bett-Wasserverbrauch von 157 - 197 Litern pro Zimmer und Tag (Hotel) und von 182 - 327 Litern pro Bett und Tag (Krankenhaus) festzustellen. Die mittleren täglichen Abwassertemperaturen von 21 bis 26 Grad Celsius zeigen das im Vergleich zu regenerativen Energiequellen hohe Temperaturniveau der Wärmequelle Abwasser. Ein mögliches Anlagenkonzept zur Nutzung der Abwasserwärme stellt die Trinkwassererwärmung mittels bivalentem Speicher-Trinkwassererwärmer dar, welcher sowohl durch eine Abwasserwärmepumpe als auch durch einen konventionellen, zweiten Erzeuger (bspw. Gaskessel) gespeist wird. Die Ergebnisse der Simulation dieses Anlagenkonzeptes für die vier betrachteten Wohngebäude zeigen - auf Basis der getroffenen Annahmen - bei einer mittleren Biofilmschichtdicke von 1 mm am abwasserseitigen Wärmeüberträger und einer Teilerwärmungstemperatur durch die Abwasserwärmepumpe von 45 Grad Celsius Jahresarbeitszahlen von 4,6 bis 5,5, was einer Energiekostenersparnis von 18,8 bis 22,6 Euro pro Person und Jahr sowie einer Redukti

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Zeitschriftenartikel

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Windholz, Bernd; Lauermann, Michael
Leistung einer Butan Hochtemperatur-Wärmepumpe
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Becker-Hardt, Sonja; Fradsen, Jacob
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