Ob es sich lohnt, Warmwasser aus der Wärmerückgewinnung bei der Milchkühlung im Wohnhaus zu nutzen, hängt maßgeblich davon ab, wie weit Stall und Wohnhaus voneinander entfernt sind.
Alfons Fübbeker, LWK Niedersachsen | am

Wärme aus Milch im Wohnhaus nutzen

Durch Wärmerückgewinnung bei der Milchkühlung erzeugen viele Betriebe mehr warmes Wasser als sie im Stallbereich verbrauchen. Wie kann man diese Wärme im Wohnhaus nutzen und wann rechnet sich das?

Ein Vorkühler reduziert die Wärme für die 
Wärmerückgewinnung, führt aber zu deutlichen Stromeinsparungen bei der Kühlung.

Wärmerückgewinnungsanlagen erzeugen mit der bei der Milchkühlung freigesetzten Wärme warmes Wasser, zum Beispiel zur Melkanlagenreinigung. Sie helfen auf vielen Milchviehbetrieben, die Energiekosten zu senken.

In den vergangenen Jahren sind die Milch- und damit auch die anfallende Warmwassermenge bei der Wärmerückgewinnung auf fast allen Betrieben stetig gestiegen. In Kombination mit den gestiegenen Energiekosten stellt sich daher für viele Betriebsleiterinnen und Betriebsleiter die Frage, ob neben der üblichen Warmwassernutzung im Stallbereich eine Nutzung im Wohnhausbereich möglich ist.

Das Potenzial der Wärmerückgewinnung

Die für das Wohnhaus nutzbare Warmwassermenge ergibt sich nach Abzug des Bedarfs für Melkanlagenreinigung und Ähnliches.

Wärmerückgewinnungsanlagen entziehen einerseits der Milch die Wärme und kühlen sie dabei ab, während sie andererseits Wasser erwärmen. Wassertemperaturen um die 45 °C sind dabei ohne zusätzlichen Aufwand möglich.

Wie viel Abwärme aus der Milchkühlung für die Wärmerückgewinnung zur Verfügung steht, hängt in erster Linie von der Milchmenge ab und davon, ob die Milch vorgekühlt wird. Ein Vorkühler kühlt die Milch vor dem Einlauf in den Milchtank auf zirka 15 °C ab. Das reduziert den Aufwand für die Milchkühlung um etwa die Hälfte mit der Folge, dass weniger Abwärme für die Wärmerückgewinnung zur Verfügung steht und die erwärmbare Wassermenge von 0,6 auf zirka 0,25 Liter je Liter Milch sinkt.

Das Wasser lässt sich dabei von etwa 10 °C auf zirka 45 °C erwärmen. Trotzdem sollte in der Regel nicht auf eine Vorkühlung verzichtet werden, denn sie führt zu erheblichen Stromeinsparungen.

So viel Wärme lässt sich bei einem 100-Kuh-Bestand zurückgewinnen

Das von der Wärmerückgewinnung erwärmte Wasser wird in gedämmten Speicherbehältern gelagert, deren Größe sich nach der anfallenden Warmwassermenge richten sollte.

Bei einem Gesamtbestand von 100 Kühen und einem mittleren Tagesgemelk von 32 Litern je laktierender Kuh fallen etwa 2.600 Liter Milch pro Tag an. Mit dieser Menge kann eine Wärmerückgewinnungsanlage unter Berücksichtigung des Einsatzes eines Vorkühlers rund 650 Liter Wasser pro Tag auf etwa 45 °C erwärmen.

    Warmwasser als Brauchwasser oder zum Heizen im Wohnhaus nutzen

    Das Wasser wird in der Regel für Melkanlagenreinigung, Kälbertränke, Euterbrause und zur Handwäsche verwendet. Aber auch der Warmwasserbedarf für die Milchtankreinigung oder sonstige Verbrauchsstellen sind bei der Berechnung zu berücksichtigen.

    Die erforderliche Warmwassermenge kann einzelbetrieblich stark schwanken. Auf einem Betrieb mit 100 Milchkühen und einem täglichen Warmwasserbedarf von

    • 300 Liter für die Melkanlagenreinigung,
    • 100 Liter für die Euterbrause,
    • 150 Liter für Kälbertränke und Handwäsche
    • und im Mittel 50 Liter für die Tankreinigung

    wird das warme Wasser aus der Wärmerückgewinnung bereits vollständig genutzt. Erst bei größeren Milchkuhbeständen kann die Wärmerückgewinnung mehr warmes Wasser erzeugen, sodass nach Abzug des täglichen Warmwasserbedarfs noch Kapazitäten bleiben. Diese lassen sich für andere Zwecke nutzen, zum Beispiel als Brauchwasser oder für Heizzwecke im Wohnhaus.

    So lässt sich Wasser als Brauchwasser im Wohnhaus nutzen

    Bei der Brauchwassernutzung wird das Wasser aus dem Warmwasserspeicher „verbraucht“, statt in einem Kreislauf zu bleiben wie bei einer Heizung. Mit der Nutzung als Brauchwasser im Wohnhaus sind zum Beispiel Handwäsche oder Dusche gemeint.

    Eine Person verbraucht am Tag 30 bis 60 Liter warmes Wasser. Damit kann man mit einer Warmwassermenge von 250 Litern pro Tag einen Haushalt mit sechs Personen versorgen. So lassen sich Energiekosten sparen, da für das warme Wasser aus der Wärmerückgewinnung keine zusätzliche Energie wie Heizöl oder Gas nötig ist.

    Allerdings sollte das Brauchwasser aus hygienischen Gründen (Vermeidung von Legionellen) in regelmäßigen Abständen auf mindestens 60 °C erwärmt werden. Das ist beispielweise durch eine elektrische Zusatzheizung in der Wärmerückgewinnung möglich.

    Diese Kosten entstehen für eine isolierte Fernwärmeleitung

    Der Energiekosteneinsparung stehen die Kosten für die Anbindung an das Wohnhaus gegenüber. Die technische Auslegung sollte entsprechend der Entfernung zum Wohnhaus und der zur Verfügung stehenden Warmwassermenge erfolgen.

    Bei einem kurzen Weg zwischen Wärmerückgewinnung und Wohnhaus ist eine isolierte Stichleitung als Fernwärmeleitung möglich, ohne dass das Wasser zu stark abkühlt. Bei größeren Entfernungen ist eine Zirkulationsleitung (Ringleitung) überlegenswert, denn dadurch ist die Wassertemperatur konstant.

    Wichtig ist hierbei, dass eine große Warmwassermenge zur Verfügung steht. Die Investitionskosten für die isolierte Fernwärmeleitung liegen bei einer Entfernung von etwa 50 Metern zwischen Wärmerückgewinnung und Wohnhaus bei rund 7.500 Euro inklusive Montage. Jährliche Kosten für Abschreibung und Verzinsung liegen in diesem Fall bei zirka 480 Euro pro Jahr.

    Einsparpotenzial nutzen - das ist zu beachten

    Bei einem Heizölpreis von 1,50 Euro/Liter (inklusive MwSt und CO2-Steuer) ist bei einem Bestand von knapp 200 Kühen das Einsparpotenzial hoch genug, um die Kosten für die Anbindung der Wärmerückgewinnungsanlage an ein 50 Meter entferntes Wohnhaus auszugleichen.

    Um diese Einsparung zu erreichen, müssen allerdings tatsächlich jeden Tag 250 Liter warmes Wasser ans Wohnhaus geliefert und als Brauchwasser genutzt werden.

    Wirtschaftlichkeit der Wärmerückgewinnung ist bei folgenden Punkten gegeben

    Insgesamt lässt sich angesichts der stark gestiegenen Energiekosten festhalten, dass es die Wirtschaftlichkeit einer Anbindung der Wärmerückgewinnungsanlage an das Wohnhaus positiv beeinflusst, wenn

    • die Entfernung zwischen Wohnhaus und Wärmerückgewinnungsanlage gering ist,
    • möglichst viel Warmwasser nach Abzug des Bedarfs zur Verfügung steht
    • und die Kosten für die Anbindung niedrig sind.

    Anbindung an die Heizung im Wohnhaus

    Für die Anbindung an die Wohnhausheizung entstehen für die Wärmeleitung von der Wärmerückgewinnungsanlage zum Wohnhaus zunächst die gleichen Kosten wie beim Anschluss an die Warmwasserleitung.

    Da die Wärme hier aber auf den geschlossenen Heizungskreislauf zu übertragen ist, muss ein zusätzlicher Wärmetauscher zwischengeschaltet werden. Bei diesem Wärmetauscher ist der Wirkungsgrad relativ gering, weil nur die Temperaturdifferenz zwischen dem Rücklauf der Heizung und der Warmwassertemperatur aus der Wärmerückgewinnungsanlage genutzt werden kann.

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    Lesen Sie jetzt im kompletten Artikel, wann sich die Anbindung einer Wärmerückgewinnungsanlage an das Wohnhaus wirtschaftlich lohnt.

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