Kompostsilo in einem Wohnhaus.Das Kompostheizungssilo ist der zentrale Teil einer hauseigenen Kompostheizung . Der Kompostierungsprozess erfolgt in einem luftdichten Silo, das in einem geeigneten Teil des Gebäudes aufgestellt ist. Die erzeugte Wärme kann über einen Heizkreislauf verteilt werden, während ein einfaches Modell eines solchen Kompostheizsilos keine Wasserzirkulation erfordert und die Wärme direkt in die Innenräume des Hauses abstrahlt. Im Herbst wird das Silo mit frischer Biomasse gefüllt , danach liefert das Silo den ganzen Winter über angenehme Wärme.
Inhalt
Konstruktion
Bau des SilosZu- und Abluft sorgen für die notwendige Sauerstoffversorgung der Mikroben und Wirbellosen im Silo. Um schlechte Gerüche zu vermeiden, muss die Abluft ins Freie geführt und vor eindringenden Tieren (Mäusen) geschützt werden.
Die Feuchtigkeit im Silo muss hoch genug sein, um den Kompostierungsprozess zu unterstützen und optimale Bedingungen für Mikroben und Pilze zu schaffen. Nach erfolgreichem Start entsteht durch den Zerfallsprozess zusätzliches Wasser, das am Boden des Silos abgelassen wird. Dieses Wasser kann oben in den Silo gegeben werden, um die Mikroben im gesamten Verarbeitungsraum besser zu verteilen. Wird es periodisch oder kontinuierlich nach oben gepumpt und durch das Silo gespült, ähnelt das Gesamtsystem der Nasskompostierung (CROP-Projekt des DLR [1] [2] ).
Optional kann der Kompostierungsprozess im Silo zur Wassererwärmung genutzt werden, was den zusätzlichen Einbau einer vertikalen Wasserleitung im Silo, ggf. in Kombination mit einem Warmwasserspeicher, erfordert.
Vorwärmen der Zuluft
Prototyp
Verwendung eines Wärmetauschers für die Zuluft
Nutzung eines vorhandenen Abwasserkanals für die ZuluftEin Teil der Wärme entweicht aus der Abluft. Es gibt einige Lösungen, um dies zu reduzieren:
- Optional kann ein Wärmetauscher eingebaut werden, der der Abluft Wärme entzieht und die Zulufttemperatur erhöht.
- Anschließen des Lufteinlasses an einen Abwasserkanal. Die Konstruktion nutzt die Entlüftung des Kanals und verhindert gleichzeitig ausreichend den Zufluss von Abwasser in das Silo. Normalerweise steigt warme Luft aus einem Abwasserkanal auf. Obwohl die Luft übel riecht, enthält sie genügend Sauerstoff für das Wohlbefinden der Mikroben und Wirbellosen.
Nutzungsbedingungen
Die Menge der erzeugten Wärme ist begrenzt. Die Größe des Kompostheizersilo muss an den tatsächlichen Wärmeenergiebedarf des Gebäudes angepasst werden. Aufgrund des sehr geringen Heizwärmebedarfs eignet sich dafür beispielsweise das Haus-im-Haus- Konzept. Für Berechnungen siehe den entsprechenden Absatz im Kompostheizer .
Bestehende Systeme
Prototyp der Größe 300 Liter für eine Machbarkeitsstudie. Es dient der Erforschung der Funktionen und deren Optimierung. Das System funktioniert seit September 2017 und läuft sehr gut.
Geplante Erweiterungen
Doppelschichtige Wand zur Ableitung heißer Luft in andere Räume. Überschüssige Wärme kann aus dem Gebäude abgeführt werden.
Verteilung der Wärme über regelmäßige Wärmekreisläufe
Mit Warmwasserspeicher im Silo
Version mit einem einzigen Luftrohr
Beton und Fliesen
Die endgültige Beheizung eines Wohnhauses erfolgt aus dünnschichtigem Beton, verkleidet mit Fliesen. Es wird einem Kachelofen ähneln.
Doppelwandig
Das Silo wird doppelwandig sein, was eine bessere Kanalisierung der warmen Luft ermöglicht. Wenn weniger Wärme benötigt wird, beispielsweise an einem warmen Frühlingstag, kann die überschüssige Wärme ins Freie abgeleitet werden.
Wassererwärmung
In der Mitte des Silos wird ein Wärmespeicher für Warmwasser platziert. Der Tank absorbiert Wärmeenergie aus dem umgebenden Zerfallsprozess. Das warme Wasser kann für den Hausgebrauch genutzt werden. Die beste Leistung wird erreicht, wenn der Aufbau als geschichteter oder geschichteter Ladungsspeicher erfolgt.
Kombination mit einer Toilettenfunktion
Kompostheizsilo mit zusätzlicher Toilettenfunktion in einem WohnhausDas Kompostheizsilo kann zu einer integrierten Kompostheiztoilettenanlage erweitert werden . Das System dient gleichzeitig als Heizung und Toilette. Das Silo wird mit Abfallbiomasse (Holzschnitzel usw.) gefüllt, die die Grundlage für den Nasszerfallsprozess bildet. Zusätzliche Biomasse (Kot und Urin) kann hinzugefügt werden. Durch den Zerfallsprozess werden die Ausscheidungen zersetzt, bevor sie den Boden des Silos erreichen können, sodass es als kleine biologische Kläranlage fungiert.
Die Kombination eines Kompostheizungssilos mit einer Toilettenfunktion bietet eine Reihe von Vorteilen:
- Es ist kein Wasserspülsystem erforderlich. Das spart viel Frischwasser.
- Es ist kein Anschluss an einen öffentlichen Abwasserkanal erforderlich, da es sich um ein eigenständiges System handelt.
- Die dabei entstehenden anorganischen Stoffe (Wasser, CO2) belasten die Umwelt nicht. Das Ablaufwasser enthält wertvolle Mineralien und kann direkt als Flüssigdünger für den Garten verwendet werden.
- Die zusätzliche Biomasse trägt zur Wärmeenergie für die Hauserwärmung bei.
- Bei richtiger Bauweise verhindert der leichte Unterdruck der Lüftungsrohre Geruchsbildung im Haus, was besser ist als bei jedem anderen Toilettensystem.
Der Toiletteneingang befindet sich der Einfachheit halber im Obergeschoss, wo der normale Biomasseeinlass mit einem Toilettensitz kombiniert ist. Im Gegensatz zu einer Trockentoilette werden die Ausscheidungen in einer feuchten Umgebung verarbeitet und daher viel schneller zersetzt.
Version mit einem einzigen Rohr
Bei Mietwohnungen kann man in der Regel nicht einfach ein großes Loch durch das Dach oder die Außenwand bohren. Daher wird hier beschrieben, wie ein Kompostheizsilo ohne Zuluftrohr realisiert werden kann. Es reicht aus, die Anlage an das Abwassernetz anzuschließen. Die Zuluft wird über ein Gebläse direkt aus der Raumluft entnommen, das heißt das Gebläse drückt Raumluft in den Silo. Die Abluft entweicht durch das Abwasserrohr. Ein Rückschlagventil verhindert den Luftstrom in die falsche Richtung, wenn das Gebläse nicht läuft.
Mit dieser Anordnung lassen sich Kleinanlagen für die Küche realisieren, in denen hauptsächlich organische Küchenabfälle verrotten. Bei geeigneter Dimensionierung passt der Aufbau unter die Arbeitsplatte.
Sicherheitsaspekte
Brandschutz
Durch die entstehende Hitze kann es zu einer ungewollten Selbstentzündung kommen. Durch biologische Zersetzung kann die Temperatur über 60 Grad Celsius ansteigen, wenn rein chemische Prozesse einsetzen, die die Temperatur auf ein gefährliches Niveau ansteigen lassen. Dies kann insbesondere dann passieren, wenn nasses Gras eingefüllt wird. Der Zustand hängt von der Feuchtigkeit und der Sauerstoffkonzentration ab.
Die extreme Hitze ist ein unerwünschter Effekt, der zur Zerstörung des Silos führen kann. Auch das Gebäude rund um das Silo kann gefährdet sein. Daher müssen Vorkehrungen getroffen werden, um die Auswirkungen eines Brandes zu verringern.
- Auswahl feuerfester Baumaterialien für Silo und Rohre (z. B. Beton , Stahl )
- Installation einer automatisierten Feuerlöschanlage. Dabei kann es sich um einen einfachen Wasserbehälter oben auf dem Silo handeln, der seinen Inhalt in das Silo schüttet, wenn ein durch Hitze ausgelöstes Sicherheitsventil öffnet.
Notöffnung
Sollte ein Kleinkind oder ein lebendes Haustier versehentlich durch den Einlauf in das Silo fallen, besteht Erstickungsgefahr. Die Konstruktion muss in diesem Fall eine Notöffnung ermöglichen. Ein Retter muss das Silo sofort betreten können. Dies kann beispielsweise durch einen abnehmbaren Deckel und eine dauerhaft verfügbare Leiter erreicht werden.
