(Geplante Erweiterungen) |
(Termitenbau) |
||
| (21 intermediate revisions by 6 users not shown) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
[[File:CompostHeaterSiloConcept.jpg|thumb|Kompostsilo innerhalb eines Wohnhauss.]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloConcept.jpg|thumb|Kompostsilo innerhalb eines Wohnhauss]] | |||
Ein '''Kompostheizungssilo''' ist der zentrale Bestandteil einer hausinternen [[Kompostheizung]]. Der Kompostierungsprozess läuft in einem hermetisch geschlossen Behälter im Inneren eines Nutzgebäudes ab. Die Wärme wird über die Wandung des Silos direkt an den Wohnraum abgegeben. Der Behälter wird im Herbst mit frischer Biomasse gefüllt und gibt dann den ganzen Winter über Wärme ab. | Ein '''Kompostheizungssilo''' ist der zentrale Bestandteil einer hausinternen [[Kompostheizung]]. Der Kompostierungsprozess läuft in einem hermetisch geschlossen Behälter im Inneren eines Nutzgebäudes ab. Die Wärme wird über die Wandung des Silos direkt an den Wohnraum abgegeben. Der Behälter wird im Herbst mit frischer Biomasse gefüllt und gibt dann den ganzen Winter über Wärme ab. | ||
== Aufbau == | == Aufbau == | ||
[[File:CompostHeaterSiloDetails.jpg|thumb | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails.jpg|thumb|Schematischer Grundaufbau in einfacher Ausführung]] | |||
Zuluft- und Abluftrohre sorgen für die notwendige Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen und Kleinlebewesen im Silo. | Zuluft- und Abluftrohre sorgen für die notwendige Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen und Kleinlebewesen im Silo. | ||
Um Geruchsbelästigung zu vermeiden, muss das Abluftrohr ins Freie führen und gegen Eindringen von unerwünschten Lebewesen (Mäuse) gesichert werden. | Um Geruchsbelästigung zu vermeiden, muss das Abluftrohr ins Freie führen und gegen Eindringen von unerwünschten Lebewesen (Mäuse) gesichert werden. | ||
Die Feuchtigkeit im Silo muss hoch genug sein, um den am Verrottungsprozess beteiligten Bakterien und Pilzen optimale Bedingungen zu bieten. Nach erfolgreichem Start des Verrottungsprozesses entsteht zusätzliches Wasser, welches durch einen Flüssigkeitsablauf am unteren Ende des Silos abgeführt wird. Dieses Wasser kann zum Teil auch wieder oben zugeführt werden, um die gleichmäßige Verteilung der Bakterien im gesamten Silo zu unterstützen. Überlegungen gehen auch dahin, das durchsickernde Wasser regelmäßig oder sogar kontinuierlich wieder zuzuführen. Dabei entstehen Parallelen zum C.R.O.P. Projekt des DLR. | Die Feuchtigkeit im Silo muss hoch genug sein, um den am Verrottungsprozess beteiligten Bakterien und Pilzen optimale Bedingungen zu bieten. Nach erfolgreichem Start des Verrottungsprozesses entsteht zusätzliches Wasser, welches durch einen Flüssigkeitsablauf am unteren Ende des Silos abgeführt wird. Dieses Wasser kann zum Teil auch wieder oben zugeführt werden, um die gleichmäßige Verteilung der Bakterien im gesamten Silo zu unterstützen. Überlegungen gehen auch dahin, das durchsickernde Wasser regelmäßig oder sogar kontinuierlich wieder zuzuführen. Dabei entstehen Parallelen zum C.R.O.P. Projekt des DLR.<ref>[http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/2098919/ Deutschland Radio: Ein Komposthaufen für die Raumstation]</ref> | ||
<ref>[http://www.dradio.de/dlf/sendungen/forschak/2098919/ Deutschland Radio: Ein Komposthaufen für die Raumstation]</ref> | |||
Optional kann mit der entstehenden Verrottungswärme auch Warmwasser gewonnen werden. Dazu werden wasserführende Rohre senkrecht durch den Silo geführt, ggf. in Kombination mit einem Vorratsbehälter. | |||
== Vorwärmen der Zuluft == | |||
[[File:CompostHeaterSiloBeton 2.jpg|thumb|Die erste Realisierung aus Beton. Rückseite mit Entnahmeöffnung für fertigen Kompost.]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails wt.jpg|thumb|Belüftung über einen Wärmetauscher]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails abw.jpg|thumb|Belüftung über ein vorhandenes Abwasserrohr]] | |||
Über das Abluftrohr geht ein Teil der entstehenden Wärme verloren. Folgende Möglichkeiten sollen hier dargestellt werden, um den Wärmeverlust zu verringern: | Über das Abluftrohr geht ein Teil der entstehenden Wärme verloren. Folgende Möglichkeiten sollen hier dargestellt werden, um den Wärmeverlust zu verringern: | ||
* Ein optionaler Wärmetauscher kann eingebaut werden (siehe Bild rechts). Dieser entzieht der Abluft Wärme und erwärmt damit die Zuluft. | * Ein optionaler Wärmetauscher kann eingebaut werden (siehe Bild rechts). Dieser entzieht der Abluft Wärme und erwärmt damit die Zuluft. | ||
* Sowohl Zuluft als auch Abluft können an ein vorhandenes Abflussrohr angeschlossen werden. Durch geeignete Rohrführung ist dafür Sorge zu tragen, dass kein Abwasser in die Kompostanlage gelangt. Voraussetzung dafür ist eine fachgerechte Installation des Abflussrohrs mit funktionsfähiger Entlüftung. Normalerweise steigt aus der Kanalisation warme Luft auf und wird über die Entlüftung nach außen abgeführt. Diese Luft ist zwar übelriechend, enthält aber genug Sauerstoff für den Kompostierungsprozess. | * Sowohl Zuluft als auch Abluft können an ein vorhandenes Abflussrohr angeschlossen werden. Durch geeignete Rohrführung ist dafür Sorge zu tragen, dass kein Abwasser in die Kompostanlage gelangt. Voraussetzung dafür ist eine fachgerechte Installation des Abflussrohrs mit funktionsfähiger Entlüftung. Normalerweise steigt aus der Kanalisation warme Luft auf und wird über die Entlüftung nach außen abgeführt. Diese Luft ist zwar übelriechend, enthält aber genug Sauerstoff für den Kompostierungsprozess. | ||
== Einsatzbedingungen == | == Einsatzbedingungen == | ||
Die abgegebene Wärmemenge einer Kompostsiloheizung ist sehr begrenzt, so dass diese Form der Heizung nur für ein Gebäude mit exzellenter Wärmedämmung (z.B. [[Zwei-Zonen-Haus]]) in Frage kommt. Auch sonstige Wärmequellen im Gebäude (Personen, Verlustwärme von Elektrogeräten, etc.) müssen mitbetrachtet werden. | Die abgegebene Wärmemenge einer Kompostsiloheizung ist sehr begrenzt, so dass diese Form der Heizung nur für ein Gebäude mit exzellenter Wärmedämmung (z.B. [[Zwei-Zonen-Haus]]) in Frage kommt. Auch sonstige Wärmequellen im Gebäude (Personen, Verlustwärme von Elektrogeräten, etc.) müssen mitbetrachtet werden. | ||
Siehe Artikel [[Kompostheizung]] mit Zahlen zur Berechnung der Energiemenge. | Siehe Artikel [[Kompostheizung]] mit Zahlen zur Berechnung der Energiemenge. | ||
== | == Existierende Systeme == | ||
* Seit 2017 wird ein kleiner Prototyp erfolgreich betrieben, welcher die Machbarkeit demonstriert und der Untersuchung und Optimierung der Eigenschaften dient. Siehe Hauptartikel: [[Kompostheizungssilo (Prototyp)]] | * Seit 2017 wird ein kleiner Prototyp erfolgreich betrieben, welcher die Machbarkeit demonstriert und der Untersuchung und Optimierung der Eigenschaften dient. Siehe Hauptartikel: [[Kompostheizungssilo (Prototyp)]] | ||
* Im Herbst 2023 wurde die erste Ausfertigung aus Beton in Betrieb genommen. Siehe Hauptartikel: [[Kompostheizungssilo (Beton)]] | |||
== Geplante Erweiterungen == | == Geplante Erweiterungen == | ||
[[File:CompostHeaterSiloDetails double.jpg|thumb|Doppelwandige Ausführung zur gerichteten Abführung der Wärme über Warmluftschächte]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails pipes.jpg|thumb|Weiterleitung der Wärme mit einem Wasserkleislauf]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails storage.jpg|thumb|Mit Vorratsbehälter für Warmwasser im Inneren des Silos]] | |||
[[File:CompostHeaterSiloDetails onepipe.jpg|thumb|Version ohne Zuluftleitung]] | |||
=== Geflieste Ausführung aus Beton === | |||
Der endgültige Aufbau zur Beheizung eines Wohnhauses wird aus dünnwandigem Beton gegossen und anschließend mit Fliesen oder Ofenkacheln verkleidet. Optisch wird der Silo einem Kachelofen ähneln. | |||
=== Doppelwandig === | |||
Der Silo wird doppelwandig ausgeführt. So kann die entstehende Wärme besser kanalisiert werden, etwa über Warmluftschächte. Bei verringertem Heizwärmebedarf kann so die überschüssige Wärme abgeführt und ggf. ins Freie geleitet werden. | |||
=== Warmwasserbereitung === | |||
Ein Vorratsbehälter für Warmwasser wird im Inneren des Silos platziert. Dieser nimmt die entstehende Wärme direkt auf. Bei Bedarf kann das erwärmte Wasser für den Hausgebrauch entnommen werden. Idealerweise wird der Vorratsbehälter als Schichtladespeicher ausgeführt. | |||
=== Integrierte Kompostheizungstoilette === | |||
Der Silo wird mit einer [[Komposttoilette]] kombiniert wird. Dann dient das System gleichzeitig als Heizung und Toilette. Zur bequemen Benutzung wird die obere Öffnung im darüberligenden Stockwerk angeordnet und die Einfüllöffnung für die Biomasse mit einer Toilettenbrille ausgestattet. Im Gegensatz zur [[Trockentoilette]] werden die Exkremente in nassem Milieu und deshalb sehr viel schneller zersetzt. Siehe auch: {{Main|Integrierte Kompostheizungstoilette}} | |||
=== Version ohne Zuluftleitung === | |||
In Mietwohnungen kann man üblicherweise nicht einfach mal so eine große Bohrung durch das Dach oder die Außenwand herstellen. Deshalb soll hier beschrieben werden, wie ein Kompostheizungssilo ohne extra Zuluft- und Abluftleitungen realisierbar ist. Es genügt der Anschluss an das Abwassernetz. Die Zuluft wird über ein Gebläse direkt aus der Raumluft entnommen, d.h. das Gebläse drückt Raumluft in den Silo. Die Abluft entweicht durch das Abwasserrohr. Ein Rückschlagventil verhindert die Luftströmung in die falsche Richtung in Zeiten, in denen das Gebläse nicht läuft. | |||
Mit dieser Anordnung können kleine Systeme für die Küche realisiert werden, in denen hauptsächlich organische Küchenabfälle verrottet werden. Der Aufbau passt bei geeigneter Dimensionierung unter die Arbeitsplatte. | |||
== Sicherheitsaspekte == | |||
=== Brandschutz === | |||
Durch die entstehende Hitze beim Verwesungsprozess kann sich die im Silo vorhandene Biomasse unter bestimmten Bedingungen selbst entzünden. Dabei spielen ab etwa 60°C neben den biologischen Prozessen auch rein chemisch ablaufende Reaktionen eine Rolle, welche die Temperatur noch weit über die Siedetemperatur treiben können. Besonders bei nassem Gras (Rasenschnitt) ist eine deutliche Hitzeentwicklung beobachtbar. Die Entstehung einer Brandgefahr hängt wesentlich vom Feuchtigkeitsgehalt und von der Sauerstoffkonzentration im Silo ab. | |||
Diese starke Hitze ist ein ungewollter Effekt, der zur Zerstörung des Silos führen kann. Das Gebäude, in welchem der Silo aufgestellt ist, kann ebenfalls gefährdet sein. Deshalb sind Maßnahmen zur Verringerung der Auswirkungen eines eventuell entstehenden Brandes einzuplanen. | |||
* Aufbau des Silos und der daran angeschlossenen Zuluft- und Abluftrohre aus unbrennbaren Materialien (z.B. [[Beton]], [[Stahl]]) | |||
* Installation eines Löschsystems. Das kann im einfachsten Fall ein Wasserbehälter oberhalb des Silos sein, der seinen Inhalt bei Überhitzung eines Schmelzventils in den Silo entleert. | |||
=== Notöffnung === | |||
Wenn durch die Einfüllöffnung versehentlich ein Kleinkind oder Haustier in den Silo fällt, besteht eventuell Erstickungsgefahr. In einem solchen Fall muss es möglich sein, den Silo sofort so weit zu öffnen, dass ein Retter in den Silo einsteigen kann. Dies kann beispielsweise durch einen abnehmbaren Deckel und eine ständig bereitstehende Leiter gewährleistet werden. | |||
== Trivia == | |||
Im Buch Strandgut<ref>[https://shop.hirnkost.de/produkt/strandgut Anthologie: Strandgut (Hirnkost Verlag)]</ref> dient ein Kompostheizungssilo als Teil der Kulisse in einer Science-Fiction-Kurzgeschichte, welche in einem abgelegenen Bauernhaus spielt. Die Form erinnert dort an eine organische Skulptur, die sich vielleicht mit einem Termitenbau vergleichen lässt. | |||
== Weblinks == | == Weblinks == | ||
<references /> | |||
{{Page data | |||
| keywords = compost, heating, composting, wate management, green living, renewable energy | |||
| sdg = SDG12 Responsible consumption and production | |||
| language = de | |||
| derivative-of = Compost heater silo | |||
}} | |||
[[Category:Compost]] | |||
[[Category:Composting]] | [[Category:Composting]] | ||
[[Category:Green living]] | [[Category:Green living]] | ||
[[Category:Renewable energy]] | [[Category:Renewable energy]] | ||
Latest revision as of 20:08, 23 March 2024
Ein Kompostheizungssilo ist der zentrale Bestandteil einer hausinternen Kompostheizung. Der Kompostierungsprozess läuft in einem hermetisch geschlossen Behälter im Inneren eines Nutzgebäudes ab. Die Wärme wird über die Wandung des Silos direkt an den Wohnraum abgegeben. Der Behälter wird im Herbst mit frischer Biomasse gefüllt und gibt dann den ganzen Winter über Wärme ab.
Aufbau[edit | edit source]
Zuluft- und Abluftrohre sorgen für die notwendige Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen und Kleinlebewesen im Silo. Um Geruchsbelästigung zu vermeiden, muss das Abluftrohr ins Freie führen und gegen Eindringen von unerwünschten Lebewesen (Mäuse) gesichert werden.
Die Feuchtigkeit im Silo muss hoch genug sein, um den am Verrottungsprozess beteiligten Bakterien und Pilzen optimale Bedingungen zu bieten. Nach erfolgreichem Start des Verrottungsprozesses entsteht zusätzliches Wasser, welches durch einen Flüssigkeitsablauf am unteren Ende des Silos abgeführt wird. Dieses Wasser kann zum Teil auch wieder oben zugeführt werden, um die gleichmäßige Verteilung der Bakterien im gesamten Silo zu unterstützen. Überlegungen gehen auch dahin, das durchsickernde Wasser regelmäßig oder sogar kontinuierlich wieder zuzuführen. Dabei entstehen Parallelen zum C.R.O.P. Projekt des DLR.[1]
Optional kann mit der entstehenden Verrottungswärme auch Warmwasser gewonnen werden. Dazu werden wasserführende Rohre senkrecht durch den Silo geführt, ggf. in Kombination mit einem Vorratsbehälter.
Vorwärmen der Zuluft[edit | edit source]
Über das Abluftrohr geht ein Teil der entstehenden Wärme verloren. Folgende Möglichkeiten sollen hier dargestellt werden, um den Wärmeverlust zu verringern:
- Ein optionaler Wärmetauscher kann eingebaut werden (siehe Bild rechts). Dieser entzieht der Abluft Wärme und erwärmt damit die Zuluft.
- Sowohl Zuluft als auch Abluft können an ein vorhandenes Abflussrohr angeschlossen werden. Durch geeignete Rohrführung ist dafür Sorge zu tragen, dass kein Abwasser in die Kompostanlage gelangt. Voraussetzung dafür ist eine fachgerechte Installation des Abflussrohrs mit funktionsfähiger Entlüftung. Normalerweise steigt aus der Kanalisation warme Luft auf und wird über die Entlüftung nach außen abgeführt. Diese Luft ist zwar übelriechend, enthält aber genug Sauerstoff für den Kompostierungsprozess.
Einsatzbedingungen[edit | edit source]
Die abgegebene Wärmemenge einer Kompostsiloheizung ist sehr begrenzt, so dass diese Form der Heizung nur für ein Gebäude mit exzellenter Wärmedämmung (z.B. Zwei-Zonen-Haus) in Frage kommt. Auch sonstige Wärmequellen im Gebäude (Personen, Verlustwärme von Elektrogeräten, etc.) müssen mitbetrachtet werden.
Siehe Artikel Kompostheizung mit Zahlen zur Berechnung der Energiemenge.
Existierende Systeme[edit | edit source]
- Seit 2017 wird ein kleiner Prototyp erfolgreich betrieben, welcher die Machbarkeit demonstriert und der Untersuchung und Optimierung der Eigenschaften dient. Siehe Hauptartikel: Kompostheizungssilo (Prototyp)
- Im Herbst 2023 wurde die erste Ausfertigung aus Beton in Betrieb genommen. Siehe Hauptartikel: Kompostheizungssilo (Beton)
Geplante Erweiterungen[edit | edit source]
Geflieste Ausführung aus Beton[edit | edit source]
Der endgültige Aufbau zur Beheizung eines Wohnhauses wird aus dünnwandigem Beton gegossen und anschließend mit Fliesen oder Ofenkacheln verkleidet. Optisch wird der Silo einem Kachelofen ähneln.
Doppelwandig[edit | edit source]
Der Silo wird doppelwandig ausgeführt. So kann die entstehende Wärme besser kanalisiert werden, etwa über Warmluftschächte. Bei verringertem Heizwärmebedarf kann so die überschüssige Wärme abgeführt und ggf. ins Freie geleitet werden.
Warmwasserbereitung[edit | edit source]
Ein Vorratsbehälter für Warmwasser wird im Inneren des Silos platziert. Dieser nimmt die entstehende Wärme direkt auf. Bei Bedarf kann das erwärmte Wasser für den Hausgebrauch entnommen werden. Idealerweise wird der Vorratsbehälter als Schichtladespeicher ausgeführt.
Integrierte Kompostheizungstoilette[edit | edit source]
Der Silo wird mit einer Komposttoilette kombiniert wird. Dann dient das System gleichzeitig als Heizung und Toilette. Zur bequemen Benutzung wird die obere Öffnung im darüberligenden Stockwerk angeordnet und die Einfüllöffnung für die Biomasse mit einer Toilettenbrille ausgestattet. Im Gegensatz zur Trockentoilette werden die Exkremente in nassem Milieu und deshalb sehr viel schneller zersetzt. Siehe auch:
Version ohne Zuluftleitung[edit | edit source]
In Mietwohnungen kann man üblicherweise nicht einfach mal so eine große Bohrung durch das Dach oder die Außenwand herstellen. Deshalb soll hier beschrieben werden, wie ein Kompostheizungssilo ohne extra Zuluft- und Abluftleitungen realisierbar ist. Es genügt der Anschluss an das Abwassernetz. Die Zuluft wird über ein Gebläse direkt aus der Raumluft entnommen, d.h. das Gebläse drückt Raumluft in den Silo. Die Abluft entweicht durch das Abwasserrohr. Ein Rückschlagventil verhindert die Luftströmung in die falsche Richtung in Zeiten, in denen das Gebläse nicht läuft.
Mit dieser Anordnung können kleine Systeme für die Küche realisiert werden, in denen hauptsächlich organische Küchenabfälle verrottet werden. Der Aufbau passt bei geeigneter Dimensionierung unter die Arbeitsplatte.
Sicherheitsaspekte[edit | edit source]
Brandschutz[edit | edit source]
Durch die entstehende Hitze beim Verwesungsprozess kann sich die im Silo vorhandene Biomasse unter bestimmten Bedingungen selbst entzünden. Dabei spielen ab etwa 60°C neben den biologischen Prozessen auch rein chemisch ablaufende Reaktionen eine Rolle, welche die Temperatur noch weit über die Siedetemperatur treiben können. Besonders bei nassem Gras (Rasenschnitt) ist eine deutliche Hitzeentwicklung beobachtbar. Die Entstehung einer Brandgefahr hängt wesentlich vom Feuchtigkeitsgehalt und von der Sauerstoffkonzentration im Silo ab.
Diese starke Hitze ist ein ungewollter Effekt, der zur Zerstörung des Silos führen kann. Das Gebäude, in welchem der Silo aufgestellt ist, kann ebenfalls gefährdet sein. Deshalb sind Maßnahmen zur Verringerung der Auswirkungen eines eventuell entstehenden Brandes einzuplanen.
- Aufbau des Silos und der daran angeschlossenen Zuluft- und Abluftrohre aus unbrennbaren Materialien (z.B. Beton, Stahl)
- Installation eines Löschsystems. Das kann im einfachsten Fall ein Wasserbehälter oberhalb des Silos sein, der seinen Inhalt bei Überhitzung eines Schmelzventils in den Silo entleert.
Notöffnung[edit | edit source]
Wenn durch die Einfüllöffnung versehentlich ein Kleinkind oder Haustier in den Silo fällt, besteht eventuell Erstickungsgefahr. In einem solchen Fall muss es möglich sein, den Silo sofort so weit zu öffnen, dass ein Retter in den Silo einsteigen kann. Dies kann beispielsweise durch einen abnehmbaren Deckel und eine ständig bereitstehende Leiter gewährleistet werden.
Trivia[edit | edit source]
Im Buch Strandgut[2] dient ein Kompostheizungssilo als Teil der Kulisse in einer Science-Fiction-Kurzgeschichte, welche in einem abgelegenen Bauernhaus spielt. Die Form erinnert dort an eine organische Skulptur, die sich vielleicht mit einem Termitenbau vergleichen lässt.
