Der Kompostofensilo ist das Herzstück eines hauseigenen Kompostofens . Der Kompostierungsprozess findet in einem luftdichten Silo statt, der in einem geeigneten Gebäudeteil platziert ist. Die erzeugte Wärme kann über einen Heizkreislauf verteilt werden, wobei ein einfaches Modell eines solchen Kompostofensilos keinen Wasserkreislauf benötigt und die Wärme direkt in die Innenräume des Hauses abstrahlt. Im Herbst wird der Silo mit frischer Biomasse aufgefüllt , wonach der Silo den ganzen Winter über angenehme Wärme liefert.
Inhalt
Konstruktion
Zuluft und Abluft sorgen für die notwendige Sauerstoffversorgung der Mikroben und Wirbellosen im Silo. Um eine Geruchsbelästigung zu vermeiden, muss die Abluft ins Freie geleitet werden und sie muss 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 produziert der Zersetzungsprozess zusätzliches Wasser, das am Boden des Silos abgelassen wird. Dieses Wasser kann oben in das Silo eingefüllt werden, um eine bessere Verteilung der Mikroben im gesamten Verarbeitungsvolumen zu erreichen. Wenn es periodisch oder kontinuierlich nach oben gepumpt wird und durch das Silo gespült wird, ähnelt das gesamte System der Nasskompostierung (CROP-Projekt des DLR [1] [2] ).
Optional kann der Kompostierungsprozess im Silo zur Erwärmung von Wasser genutzt werden, wozu zusätzlich eine vertikale Wasserleitung im Silo, ggf. in Kombination mit einem Warmwasserspeicher, installiert werden muss.
Vorwärmung der Zuluft
Ein Teil der Wärme geht durch die Abluft verloren. Es gibt einige Lösungen, um dies zu reduzieren:
- Optional kann ein Wärmetauscher eingebaut werden, der der Abluft Wärme entzieht und die Zulufttemperatur erhöht.
- Anschluss des Lufteinlasses an einen Abwasserkanal. Die Konstruktion nutzt die Entlüftung des Kanals und verhindert gleichzeitig ausreichend den Zufluss von Abwasser in den 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 produzierten Wärme ist begrenzt. Die Größe des Kompostofensilos muss dem tatsächlichen Wärmeenergiebedarf des Gebäudes angepasst werden. Beispielsweise eignet sich hierfür das Haus-im-Haus -Konzept aufgrund des sehr geringen Wärmebedarfs. Berechnungen finden Sie im entsprechenden Abschnitt unter Kompostofen .
Bestehende Systeme
Prototyp der Größe 300 Liter für eine Machbarkeitsstudie. Er dient der Erforschung der Eigenschaften und deren Optimierung. Das System ist seit September 2017 in Betrieb und läuft sehr gut.
Geplante Erweiterungen
Doppelwandige Wand zum Abführen warmer Luft in andere Räume. Überschüssige Wärme kann aus dem Gebäude abgeleitet werden.
Verteilung der Wärme über reguläre Wärmekreisläufe
Mit Warmwasserspeicherung im Silo
Ausführung mit einem einzelnen Luftrohr
Beton und Fliesen
Die endgültige Anlage zur Beheizung eines Wohnhauses besteht aus dünnschichtigem Beton, der mit Ziegeln verkleidet ist. Sie ähnelt einem Kachelofen.
Doppelwandig
Der Silo wird doppelwandig ausgeführt, wodurch die warme Luft besser kanalisiert werden kann. Wird weniger Wärme benötigt, etwa an einem warmen Frühlingstag, kann die überschüssige Wärme ins Freie abgeleitet werden.
Wassererwärmung
In der Mitte des Silos wird ein Wärmespeicher für warmes Wasser platziert. Der Speicher nimmt Wärmeenergie aus dem umgebenden Zersetzungsprozess auf. Das warme Wasser kann für den Hausgebrauch verwendet werden. Die beste Leistung wird erreicht, wenn der Speicher als Schichtladespeicher ausgeführt wird.
Kombination mit einer WC-Funktion
Der Kompostheizungssilo kann zu einem integrierten Kompostheizungstoilettensystem erweitert werden . Das System dient gleichzeitig als Heizung und Toilette. Der Silo wird mit Abfallbiomasse (Holzhackschnitzel usw.) gefüllt, die die Grundlage für den Nassrotteprozess bildet. Zusätzliche Biomasse (Kot und Urin) kann hinzugefügt werden. Der Rotteprozess zersetzt die Ausscheidungen, 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 wird kein Wasserspülsystem benötigt. Dadurch wird viel Frischwasser gespart.
- Da es sich um ein Inselsystem handelt, ist kein Anschluss an eine öffentliche Abwasserleitung erforderlich.
- Die 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 Hausbeheizung bei.
- Bei richtiger Konstruktion verhindert der leichte Unterdruck der Lüftungsrohre jegliche Geruchsbildung im Haus und ist damit besser 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 Exkremente in einer feuchten Umgebung verarbeitet und daher viel schneller zersetzt.
Ausführung mit Einzelrohr
In Mietwohnungen kann man meist nicht einfach ein großes Loch durch das Dach oder die Außenwand bohren. Deshalb wird hier beschrieben, wie sich ein Kompostheizsilo auch ohne Zuluftleitung realisieren lässt. Es genügt, die Anlage an das Abwassernetz anzuschließen. Die Zuluft wird über ein Gebläse direkt aus der Raumluft entnommen, d.h. das Gebläse drückt Raumluft in das Silo. Die Abluft entweicht über die Abwasserleitung. Ein Rückschlagventil verhindert, dass in Zeiten, in denen das Gebläse nicht läuft, Luft in die falsche Richtung strömt.
Mit dieser Anordnung lassen sich Kleinanlagen für die Küche realisieren, in denen vor allem organische Küchenabfälle verrotten. Bei geeigneter Dimensionierung passt der Aufbau unter die Arbeitsplatte.
Sicherheitsaspekte
Brandschutz
Die entstehende Hitze kann zu einer ungewollten Selbstentzündung führen. Bei biologischer Zersetzung kann die Temperatur über 60 Grad Celsius steigen, wobei rein chemische Prozesse einsetzen und die Temperatur auf ein gefährliches Niveau treiben. Dies kann insbesondere dann passieren, wenn nasses Gras eingefüllt wird. Der Zustand hängt von Feuchtigkeit und Sauerstoffkonzentration ab.
Die extreme Hitze ist ein unerwünschter Effekt, der zur Zerstörung des Silos führen kann. Auch das Gebäude um das Silo herum kann gefährdet sein. Daher müssen Vorkehrungen getroffen werden, um die Folgen eines Brandes zu verringern.
- Auswahl feuerfester Baumaterialien für Silos und Rohrleitungen (zB Beton, Stahl)
- Installation einer automatischen Feuerlöschanlage. Dies kann ein einfacher Wasserbehälter auf dem Silo sein, 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 den Silo fallen, besteht Erstickungsgefahr. Die Konstruktion muss in diesem Fall eine Notöffnung ermöglichen. Ein Retter muss sofort in den Silo gelangen können. Dies kann zum Beispiel durch einen abnehmbaren Deckel und eine permanent vorhandene Leiter erreicht werden.
