Fachartikel: Digitales Grauwasser-Recycling im Gewerbe- und Wohnungsneubau

19.02.2021
Bis zu 65 Prozent des Wasserbedarfs wird für die Körperpflege, wie Duschen, Baden, Händewaschen und für die Waschmaschine benötigt. Das daraus resultierende Abwasser ist das sogenannte Grauwasser. Dieses Wasser ist relativ gering verschmutzt und kann nach entsprechender Aufbereitung ideal für die Toilettenspülung, das Wäschewaschen und die Gartenbewässerung wiederverwendet werden.
Fachartikel: Digitales Grauwasser-Recycling im Gewerbe- und Wohnungsneubau

UL zertifiziertes I-CONNECT Steuerungspanel mit Zentralcontroller, zwei Expansionsmodulen und automatischer chemischer Dosieranlage für 48.600 Liter Grauwasseraufbereitung am Tag. (Bildquelle: INTEWA GmbH)

Mit einer neuen Serie an anschlussfertigen Grauwassersystemen und eindrucksvollen, internationalen Referenzen, zeigt der Wasserexperte INTEWA aus Aachen dass diese Form der Wasserwiederverwendung längst Einzug in den Gewerbe- und Wohnungsneubau erhalten hat. Die Technologie ist inzwischen über 10 Jahre in hunderten von Anlagen weltweit erprobt. Das aufbereitete Wasser erfüllt die strengen Parameter nach NSF-350 Typ C (Commercial). Weltweit ist es damit noch das einzige System, welches nach diesem Standard zertifiziert werden konnte. Aufbereitet wird das Wasser mittels eines biologischen Abbaus und nachfolgender, patentierter Ultrafiltration. Die neue Serie ist für große Anlagen mit mehr als 5.400 Liter Grauwasserbedarf je Tag konzipiert. Dies entspricht ca. dem Grauwasseranfall von 100 Personen aus Duschen, Badewannen und Handwaschbecken. Neu ist, dass solche Systeme mit einer automatischen Reinigung ausgestattet sind. So können die Kosten für die Ultrafiltration deutlich gesenkt werden und die Anlage kann je nach Wasserpreis und Größe, Amortisationszeiten von deutlich unter 5 Jahren erzielen. Mit der neu entwickelten I-CONNECT Steuerung kann das System ferngewartet, ferngesteuert und im laufenden Betrieb optimiert werden. Dies reduziert drastisch die Kosten für den Unterhalt und erhöht die Funktionssicherheit. Eingesetzt werden können derartige Systeme im Wohnungs-, im Hotel- und Bürobau oder überall dort, wo größere Mengen an Grauwasser anfallen.

Anschlussfertige Systeme mit Innentanks
Grauwassernutzungssysteme weisen ein sehr großes Einsparpotential bei sehr geringem Platzbedarf auf. Dabei entspricht das benötigte Speichervolumen etwa dem Tagesbedarf an Grauwasser. Dieses Speichervolumen kann oftmals im Installationsraum des Gebäudes untergebracht werden. Hierzu eignen sich spezielle Innentanks, die modular als Batterie gekoppelt und erweitert werden können. Der Vorteil ist, dass diese Systeme bereits anschlussfertig im Werk vorproduziert werden können. Dies erleichtert die Planung und Installation.

I-CONNECT Steuerungstechnik und automatische chemische Reinigung
Herzstück einer jeden Grauwasseranlage ist das Steuerungssystem. Speziell für die neue Grauwasserserie im gewerblichen Einsatz wurde die internetfähige I-CONNECT Steuerungstechnik entwickelt. Diese steuert zentral die gesamte Anlage mit allen Komponenten, wie zum Beispiel die Permeatpumpen, Rückspülpumpen, Reinigungsventile, Nachspeisung mit Trinkwasser und die automatische chemische Reinigung bis hin zur Druckerhöhungsanlage. Offline können die Steuerungen je nach Ausführung über einen Touchscreen bedient werden. Die neue I-CONNECT Steuerungstechnik wird in CE Ausführung für den Europäischen und UL Ausführung für den US-amerikanischen Markt produziert. An einen Zentralcontroller können dabei 3 AQUALOOP Membranstationen mit jeweils 6 Membrankartuschen je 5.400 Liter Grauwasser pro Tag (insgesamt 16.200 l/Tag) angeschlossen werden. Erweitert wird die Anlage mittels Expansionsmodulen über ein BUS Kabel. An jedes Expansionsmodul können wiederum 3 Membranstationen angeschlossen werden usw. Systeme mit einem Grauwasserbedarf von über 32.400 Liter am Tag können mit einer zentralen Pumpeinheit und nur einem Controller ausgeliefert werden.

Die I-CONNECT Steuerungstechnik ermöglicht die automatische Durchführung einer chemischen Reinigung der Membrankartuschen. Der durchschnittliche Volumenstrom der Ultrafiltrationsmembranen kann somit verdreifacht und die Effizienz des Filtrationsprozesses erhöht werden. Über den Touchscreen kann das gewünschte Reinigungs-intervall eingestellt werden. Der gesamte Reinigungsprozess besteht aus einer sauren Reinigung mit Zitronensäure, welche anorganische Verbindungen (Scaling) in der Membran und den Leitungen löst. Zudem kommt eine oxidative Reinigung mit Chlor. Aufgrund der biologischen Prozesse im Bioreaktor kommt es in und auf der Membran zum Biofouling. Durch den Einsatz von Chlor können organische Verblockungen entfernt werden. Ab einer Anlagengröße von 5400 Liter pro Tag amortisiert sich die Investition für diese Technik innerhalb weniger Jahre.

I-CONNECT Webportal und App
Der Online-Zugriff auf die jeweilige Anlage erfolgt über das I-CONNECT Web-Portal oder die I-CONNECT App. Das Webportal bietet Zugang zu allen verknüpften I-CONNECT Anlagen. In Verbindung mit den I-CONNECT Lizenzen lassen sich die Anlagen entweder online einsehen (Lizenz Viewer) oder auch auf diese online aktiv zugreifen und steuern (Lizenz Expert). Über eine automatische Datenspeicherung sind bei der Browserversion zudem Langzeitüberwachungen und Auswertungen möglich. Die I-CONNECT App ermöglicht den Zugriff und die Bedienung der Anlagen über Smartphone oder Tablet.

Die Verbindung zwischen Controller und Cloud-Server benötigt im Vergleich zu anderen Systemen kein Portforwarding und keine VPN. Es wird eine direkte, mehrfach verschlüsselte Verbindung über LAN aufgebaut. Der Zugriff per App und Webbrowser erfolgt über eine verschlüsselte HTTPS Verbindung (Sicherheitszertifikat). Die Daten werden auf sicheren IONOS 1&1 Servern in Europa gehostet. Der Controller erlaubt die Ausgabe in gängige BMS (Gebäude-Management-Systeme), wie Bacnet.

Das Grauwassersystem der Zukunft kann so von überall aus gesteuert werden. Das Ablesen des Verbrauchs und Statistiken sowie die Optimierung der Anlagenparameter mit Empfehlungen für Wartungen sind nur einige wenige handfeste Vorteile, die diese Technik mit sich bringen soll. Bei großen Gebäuden ist die Einbindung in das lokale Gebäudemanagementsystem über die bereits integrierten Schnittstellen möglich. Dies optimiert die Betriebs- und Wartungskosten erheblich und trägt zu einer weiteren Optimierung der Wirtschaftlichkeit der Systeme bei.

Zusammenfassung und Ausblick
Dass Grauwasser nicht ungenutzt bleiben darf, ist inzwischen in der Fachwelt angekommen. Mit der neuen Serie an anschlussfertigen Grauwassersystemen zeigt der Wasserexperte INTEWA aus Aachen, dass diese Form der Wasserwiederverwendung technologisch inzwischen höchstes Niveau in der modernen Haustechnik erreicht und längst Einzug in den Gewerbe- und Wohnungsneubau gehalten hat. Mit anschlussfertigen Anlagen mit mehr als 5.400 Liter am Tag Grauwassernutzung, einer automatischen Reinigung und einem internetfähigen Steuerungskonzept, können die Anlagen weltweit online ferngewartet und -gesteuert werden. Dies reduziert drastisch die Kosten für den Unterhalt und erhöht die Funktionssicherheit. Bei Gesamtkosten von ca. 150 T€ für ein System, welches 20 m³ Grauwasser am Tag aufbereitet, sind bei ca. 5,00 € Trink- und Abwasserkosten / m³ Amortisationszeiten von unter 4,1 Jahren zu erzielen. Damit sind Grauwasser-Recyclinganlagen nicht mehr nur für „Green Building“ Gebäude von Interesse, sondern sollten zum Standard bei jedem größeren Wohnungs-, Hotel- und Bürobau werden.

INTEWA bietet Interessenten einen Demo-Zugang für ein I-CONNECT Grauwassersystem sowie einen virtuellen Besuch eines 5.400 Liter Demo-Grauwassersystems mit 360° Rundgang an. Interessenten können sich über die Website des Unternehmens informieren.

Autor: Oliver Ringelstein, INTEWA GmbH

 

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