Så kan avloppsvatten till duschen hjälpa klimatet

I takt med att byggnader och elektriska apparater blir allt energieffektivare riktas uppmärksamheten i allt större grad mot en av de största energitjuvarna i hemmet: avloppet.

För vid sidan av bostadsvärme är det varmvatten som står för den största delen av energiförbrukningen i ett hushåll. Trots att vattnet innehåller stora mängder värmeenergi när det rinner ut från diskhon eller badkaret är det en energiresurs som hittills nästan helt har gått till spillo.

– Nya byggnader kräver allt mindre energi för uppvärmning och det leder till att varmvattnet står för en allt större andel av den totala energibehovet för värme, i en del fall upp mot 50 procent. Med de krav som finns för att nya bostadshus ska miljöcertifieras är det nödvändigt att vi börjar ta hand om värmen i avloppsvattnet, säger Dado Hadziomerovic som är senior forsknings- och utvecklingsingenjör på Vattenfall inom området City Energy Systems.

Nästan all värmen kan återvinnas

En lösning för att återvinna värmen är att ansluta avloppet till en värmeväxlare. Gustav Arnberg på Vattenfall R&D har studerat och analyserat tekniken närmare:

– En avloppsvärmeväxlare har en verkningsgrad vanligtvis upp till 85 procent. Det innebär att avloppsvatten med en temperatur på 30 till 40 grader Celsius kan ge nytt varmvatten med nästan lika höga temperaturer. Andra fördelar är lång livslängd och låga underhållskostnader.

Det ”nya” varmvattnet kan i sin tur skickas tillbaka in i fastighetens värmesystem eller matas in i ett fjärrvärmesystem. I en del fall kan vattentemperaturen behöva höjas ytterligare genom att man använder antingen fjärrvärme eller en värmepump, men eftersom vattnet redan har kommit upp i temperatur krävs mindre ytterligare energi för att nå det antal grader som kan behövas i det enskilda fallet.

Ett av alla exempel på användning finns i bostadsområdet Grüne Aue i Berlin som Vattenfall byggde för några år sedan. Där används avloppsvatten som en del i uppvärmningen av 113 lägenheter genom att överskottsvärmen utvinns och matas in i områdets eget lokala värmenät. På så sätt täcks omkring 20 procent eller motsvarande omkring 150 megawattimmar av det totala värmeenergibehovet där.

Här finns störst potential

Äldre fjärrvärmesystem kräver i många fall höga framledningstemperaturer som levereras till kund, över 80 grader, men nyare system klarar sig med lägre, runt 60 grader. Även detta gör det intressant att undersöka lösningar för återvinning av den här typen av spillvärme.

Liksom med många andra tekniska lösningar finns det flest fördelar att vinna för bostäder och områden där återvinning av avloppsvärme funnits med i ekvationen från början. Den största affärsmässiga potentialen anses finnas inom verksamheter som producerar mycket avloppsvatten, som badhus, sjukhus, större bostadsområden och hotell.

Men även för den som vill utnyttja möjligheten i sin befintliga fastighet finns en rad lösningar på marknaden redan idag.

Vanligast och enklast för mindre bostadshus är att installera värmeväxlare vertikalt längs avloppsröret. Ytterligare mer effektivt är en värmeväxlare som placeras horisontellt, till exempel i en källare. En nackdel är att den typen är mer utrymmeskrävande.

En tredje, mer avancerad variant är att samla upp avloppsvattnet i tankar där värmen utvinns med hjälp av roterande plattor. Ett sådant system kan uppnå en värmeeffektivitet på 95 procent men kräver också lägenheter med minst 200 boende för att tillräckligt mycket avloppsvatten ska produceras. I Berlin-exemplet ovan används en liknande lösning.

Helt nödvändigt i framtiden

En utmaning som de här systemen har idag är att tillgången på avloppsvatten är ganska ojämn och samtidigt som temperaturen varierar ganska mycket. Ytterligare en annan utmaning är att det kan bildas en film av biomaterial inne i värmeväxlaren som sänker verkningsgraden över tid.

– Det finns ett antal utmaningar när det gäller att utvinna värme ur avloppsvatten som behöver lösas för att tekniken ska kunna bli riktigt användbar och ekonomiskt hållbar. Samtidigt finns stora vinster. Det är idag enorma energiresurser som vi spolar bort och på sikt kommer det att bli helt nödvändigt att vi blir duktiga på att återvinna värmen, säger Dado Hadziomerovic.