Die häufigsten Fragen und die wichtigsten Infos zum Showersave Fallrohrwärmetauscher

Wer heutzutage ein Haus baut, kommt am Energieberater nicht mehr vorbei. Die Anforderungen an Gebäudehülle und Haustechnik sind aufgrund der Klimaschutzziele in den letzten Jahren deutlich gestiegen und das ist auch gut so. Der Verbrauch von nicht regenerativer – sprich fossiler – Energie soll möglichst schnell auf null reduziert werden. Ein ambitioniertes Ziel, aber dank fortschrittlicher Technologien wie der Wärmepumpe oder modernen Solaranlagen sicher nicht unmöglich.

Duschwasser Wärmerückgewinnung und die Bedeutung für die Energiewende

Was spielt ein Fallrohrwärmetauscher für Duschabwasser in der Energiewende für eine Rolle? Welche Bedeutung könnte insgesamt die noch unbekannte Technologie der „Abwasserwärmerückgewinnung“ (engl. Waste Water heat recovery – kurz WWHR) haben? Mit dieser Frage und den häufigsten Fragen, die Kunden im Zusammenhang mit unseren Fallrohrwärmetauschern stellen, wird sich der folgende Beitrag beschäftigen.

Doppelte Wand für mehr Sicherheit

Der Showersave von Q-Blue ist ein in den Niederlanden und in Großbritannien sehr weit verbreitetes System zur Rückgewinnung der Restwärme aus dem Duschabwasser. Er besteht im Wesentlichen aus einem Kupferrohr mit 50mm Aussendurchmesser, durch dass das Abwasser in einem dünnen Film an der Innenwand herunterläuft. Über diesem inneren Rohr stecken koaxial zwei weitere Kupferrohre zwischen denen sich ein gewickelter Draht als Abstandshalter und zur Erhöhung der Turbulenzen im darin fließenden Frischwasser befindet. Die äußeren zwei Rohre sind oben und unten druckfest verschlossen und mit jeweils einer Anschlussmuffe versehen. Darüber kann unten kaltes Frischwasser eingeleitet werden, welches sich dann auf dem Weg nach ober durch das innen herabfließende Abwasser erwärmt, um oben wieder ausgeleitet zu werden. Eine Berührung zwischen Frisch- und Abwasser ist dabei aufgrund der doppelwandigen Trennung selbst in den schlimmsten denkbaren Fällen ausgeschlossen. Dies ist für unterhalb des Duschablaufs verbaute Wärmetauscher nach DIN EN 1717 vorgeschrieben und in der DIN 94678 genauer spezifiziert und nur deshalb bestehen die Showersave Fallrohre aus 3 Anstatt nur 2 Kupferrohren.

Gegenstromprinzip bringt den besten Wirkungsgrad

Aufgrund des zweckmäßigen Aufbaus der Fallrohre als fast perfekte Gegenstromwärmetauscher werden Wirkungsgrade bis über 69% erreicht. Da das bereits abgekühlte Abwasser ganz unten am Rohr noch eine Temperaturdifferenz zum zulaufenden Frischwasser hat, kann dort immer noch Energie übergeben werden. Ebenso profitiert oben am Eingang des Fallrohres das bereits aufgewärmte Frischwasser von der relativ hohen  Temperaturdifferenz zum einströmenden Abwasser und wird bis zuletzt weiter erwärmt.

Die wahrscheinlich häufigste Frage, die uns direkt oder indirekt gestellt wird, ist: Lohnt sich das überhaupt? Das ist vollkommen verständlich, da die Investition in ein Wärmerückgewinnungssystem unabhängig von der Art und Weise immer mit mindestens ein paar Hundert Euro zu buche schlägt. Da möchte man schon genauer wissen, ob sich das ganze früher oder später auch wirklich amortisiert.

Um diese Frage zu beantworten, gibt es eine Hand voll wichtiger Faktoren, die eine Rolle spielen. Angefangen bei der Energiequelle, mit der das Wasser erwärmt wird, über die Austrittsmenge am Duschkopf bis hin zum individuellen Duschverhalten und der Anzahl der duschenden Personen im Haushalt kann sich ein System in bereits nach einem Jahr, in schlechten Fällen aber auch erst nach über 10 Jahren amortisieren.

Amortisation im Vergleich zu Solaranlage

Pauschalisieren lässt sich, dass die Amortisationszeit bei jedem Wärmerückgewinnungssystem für Duschabwasser kürzer ist als die einer konventionellen Solaranlage im privaten Betrieb. Ausnahmen hiervon sind lediglich Haushalte, in denen Bereits eine Wärmepumpe zur Brauchwasserbereitung in Kombination mit einer PV-Anlage oder eine Solarthermieanlage installiert ist. Hier begrenzt sich der Zeitraum der möglichen Energieeinsparung teilweise auf wenige Monate im Winter und demzufolge lang kann die Amortisierungsdauer ausfallen.

Optimaler Einsatz in Familien und Wohngemeinschaften

Ein optimales Szenario zur schnellen Refinanzierung ist hingegen eine größere Familie oder Wohngemeinschaft, in der viele Personen dieselbe Dusche verwenden. Wird noch dazu das Warmwasser mit einem elektrischen Durchlauferhitzer ohne eigene Solaranlage erzeugt, kann sich ein Wärmerückgewinnungssystem wie der Showersave, aber auch etwas Nachrüstbares wie die Warmduscher Produkte, schon im ersten Jahr bezahlt machen.

Die Installation eines Showersave Fallrohres ist im Prinzip sehr einfach und kann vom geübten Heimwerker ohne weiteres selbst durchgeführt werden.

Schritt-für-Schritt Überblick

Das Rohr passt vom Durchmesser an alle gängigen HT- und KG Rohre der Nennweite DN50 und kann parallel zum Fallrohr mit 2 Schellen an der Wand oder am Hauptfallrohr selbst befestigt werden. Zur Einführung in die Fallleitung wird ein Abzweig verwendet, in den von oben der Fallrohrwärmetauscher eingesteckt wird. Oben wird das Duschabwasser direkt oder durch den dazugehörigen Zyklon in den Showersave geleitet. Soll ohne Zyklon angeschlossen werden, muss über mehrere hintereinander gesteckte Bogenstücke sichergestellt werden, dass das Abwasser “angedreht” wird und nicht einfach mittig im Wärmetauscher herunterfällt.

Anschluss an Frischwasserleitung

Für den Frischwasseranschluss befinden sich oben und unten am Fallrohr je G1/2 Zoll Innengewinde an die mit den gängigen Verschraubungen aus dem Fachhandwerk (Viega etc. ) angeschlossen werden kann. Um Wasserschäden vorzubeugen, sollte die Installation der druckführenden Leitungen dem Fachhandwerk überlassen werden. Da der Showersave Fallrohrwärmetauscher als einziger Wärmetauscher in der EU neben dem KIWA und dem Passivhaus Zertifikat auch die Abnahme vom DVGW besitzt, ist es für Installateure kein Problem die Showersave Fallrohre zu installieren. Alle Materialien sind für Ihren Einsatz zertifiziert und die Rohre haben die strengen Druckprüfungen etc. mit Bravour bestanden. Dem Zufolge lastet das Risiko beim Einbau nicht auf dem Installateur, sondern auf dem Hersteller und dieser ist sich dem sehr wohl bewusst. Jedes Fallrohr wird in der Produktion mit 35bar abgedrückt und somit auf Dichtigkeit geprüft. Zusätzlich gibt es eine Baumusterprüfung, in der die Rohre in über 10.000 Zyklen mit Druckstößen beaufschlagt, wurden.

Der Fallrohrwärmetauscher kann so nah wie möglich parallel zum Hauptfallrohr montiert werden und nimmt dem zufolge auf einem großen Teil seiner Bauhöhe mit seinem Durchmesser von ca. 55mm nur relativ wenig Raum ein. In der Praxis sind allerdings die Anschlussmuffen die Bereiche mit dem größten Raumbedarf, da auf der Eingangsseite noch ein Doppelrückflussverhinderer montiert werden sollte und auf der Ausgangsseite zumindest Platz für einen Pressnippel oder einen Winkeleinschrauber sein muss.

Optimale Schachtabmessungen

Wir empfehlen neben dem Fallrohr mindesten 20cm, wenn möglich 30cm Platz vorzusehen, wenn es die Situation zulässt. In der Tiefe reicht in der Regel der Durchmesser des Hauptfallrohres, da dieses mit seinen DN100 (min. 110mm Außen Durchmesser) mehr als genug aufbaut. Ein optimaler Schachtaufbau lässt sich wie im folgenden Beispielbild in einem Schacht mit 400mm Breite und 160mm Tiefe realisieren.

Lösungen für enge Platzverhältnisse

Sollte dieser Raum nicht gegeben sein, kann durch Verdrehung des HT-Rohr Abzweigs und des Fallrohrwärmetauschers einiges an Platz eingespart werden. Zusätzlich kann der Rückflussverhinderer mit einem 90° Winkel am Fallrohr verschraubt werden, um den benötigten Bauraum weiter zu reduzieren.

Besonders in Sanierungsprojekten befindet sich die Dusche baulich nicht immer direkt oberhalb des Hauptfallrohres. Dieses liegt in vielen Fällen in der Wand im Geschoss darunter nah an der Toilette. Das ist auch nicht schlimm.

Rohrführung bei versetzter Montage

Da das Duschwasser bis zum Fallrohrwärmetauschers unbedingt einzeln geführt werden muss, wird von der Dusche ausgehend ohnehin eine zweite Leitung für das Duschabwasser gelegt. Handwaschbecken können grundsätzlich mit über den Fallrohrwärmetauscher entwässert werden, allerdings sollte so wenig wie möglich abseits der Dusche mit angeschlossen werden. Die Dusche hat den großen Vorteil, dass in der Regel viel klares Wasser im Vergleich zu Shampoo belastetem Wasser abfließt. Das ist z.B. bei Gästewaschbecken nicht immer der Fall, da diese fast ausschließlich zum schnellen Händewaschen verwendet werden. Für die Energierückgewinnung spielt die Distanz zwischen Dusche und Fallrohrwärmetauscher eine untergeordnete Rolle. Natürlich ist es empfehlenswert, möglichst geringe Distanzen zwischen Wärmetauscher und Mischbatterie zu realisieren, aber die Verluste sind nicht besonders hoch. Dies bedingt sich zum einen durch die geringe Temperaturdifferenz zwischen dem Wasser und der Raumtemperatur und zum anderen durch die relativ guten Dämmeigenschaften eines Kunststoffrohres.

Wärmeverluste minimieren

Wenn eine lange Strecke mit dem Abwasser überbrückt werden soll, empfehlen wir auf dem Stück bis zum Wärmetauscher bzw. Zyklon schallgedämmte KG Rohre wie z.B. die Silent Pro von Geberit zu verwenden. Diese bestehen aus einem Aufgeschäumten PP (Polypropylen) und haben nicht nur eine gute Schallisolierung, sondern eben auch einen deutlich reduzierten Wärmeverlust. Die Zuleitung mit dem vorgewärmten Kaltwasser sollte wie auch der Fallrohrwärmetauscher selbst nicht weiter isoliert werden, um zu lange Standzeiten des vorgewärmten Wassers nach Beendigung des Duschgangs zu vermeiden. Durch die hohen Durchflussgeschwindigkeiten und die relativ geringe Temperaturdifferenz zwischen Raumtemperatur (z.B. 21°C) und vorgewärmter Wassertemperatur (z.B. 26°C) ergibt sich ohnehin nur eine geringe Spreizung und damit auch ein geringer Energieverlust auch bei etwas längeren Leitungen. Sollte allerdings das Hauptfallrohr mehr als 3m entfernt von dem Ablauf der Dusche sein, lohnt es sich ggf. darüber nachzudenken, den Wärmetauscher näher an die Dusche zu setzen und dann unterhalb vom Wärmetauscher mit einem Gefälle von 2° entlang der Wand horizontal bis in das Hauptfallrohr zu entwässern.

Legionellen sind stäbchenförmige Bakterien die sich im Wasser unter bestimmten Umständen vermehren und beim Menschen im schlimmsten Fall die sogenannte Legionärskrankheit mit Lungenentzündung hervorrufen können. Im Allgemeinen spricht man von optimalen Vermehrungsbedingungen bei stagnierendem Wasser und Temperaturen zwischen 30°C und 45°C. Darüber und darunter finden immer noch langsame Vermehrungen statt, allerdings sind diese im Normalfall unproblematisch. Genauere Informationen hierzu gibt z.B. dieser Beitrag bei Wikipedia: Legionellen

Temperaturverlauf im Betrieb

Im Falle der Wärmerückgewinnung von Duschwasser ist das Wasser im Wärmetauscher auf der Eingangsseite so kalt wie das Kaltwasser, das aus der Leitung kommt. In der Praxis liegt die Temperatur hier meist zwischen 5°C im Winter und bis zu 18°C im Sommer. Auf der Ausgangsseite des Wärmetauschers werden unter idealen Bedingungen Spitzentemperaturen von ca. 28°C erreicht. Betrachtet man den gesamten Wärmetauscher, der während des Duschgangs über seine Höhe einen weitgehend linearen Temperaturverlauf annimmt, lässt sich eine mittlere Frischwassertemperatur berechnen. Im schlechten Fall (langer, warmer Sommer) kann die Kaltwassertemperatur durchaus 18°C betragen. Bei 28°C Ausgangstemperatur ergibt sich somit eine mittlere Wärmetauscher Temperatur von ca. 23°C.

Normen und Sicherheitsstandards

Nach Beendigung des Duschgangs kühlt das gesamte System innerhalb einer in der DIN 94678 definierten Zeit auf Raumtemperatur ab. Die kritischen Vermehrungstemperaturen werden somit während des Betriebs nicht erreicht und durch die schnelle Abkühlung wird auch während der Stagnation des Vermehrungsrisiko auf ein Minimum reduziert. Die Wahrscheinlichkeit der Vermehrung ist dann genauso gering wie in jeder anderen Kaltwasserleitung die im Haus verlegt ist.