Kompostheizungssilo

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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.

Aufbau

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Schematischer Aufbau

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Belüftung über einen Wärmetauscher

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Belüftung über ein vorhandenes Abwasserrohr

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.

Optional kann ein Wasserrohr senkrecht durch den Silo hindurchgeführt werden, um Warmwasser zu gewinnen. Dieses Rohr wird so angeordnet, dass das Zusammensacken des Verrottungsmaterials nicht behindert wird.

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

Die abgegebene Wärmemenge einer Kompostsiloheizung ist sehr begrenzt, so dass diese Form der Heizung nur für ein Gebäude mit exzellenter Wärmedämmung in Frage kommt. Auch sonstige Wärmequellen im Gebäude (Personen, Verlustwärme von Elektrogeräten, etc.) müssen mitbetrachtet werden.

Prototyp

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Prototyp

Der nebenstehende Prototyp wurde durch Umbau eines Regenwasserbehälters (Polyethylen) geschaffen. Er ist 1,80 m hoch und hat ein Fassungsvermögen von 300 l. Zusätzlich zur Einfüllöffnung und Entnahmeöffnung sind fünf verglaste Fenster erkennbar. Diese dienen der Beobachtung des Verrottungsprozesses und als Eingriffsmöglichkeit. Als Zuluft- und Abluftrohr wurde ein HT-Rohr (Polypropylen) verwendet. Anschlüsse für eine Warmwasserbereitung sind vorbereitet.

Der Prototyp wurde im Oktober 2017 in einer frostfreien Garage in Betrieb genommen. Als Biomasse wurden eingefüllt: Strauchschnitt, Laub, Küchenabfälle. Um den Start des Verrottungsprozesses zu unterstützen, wurden anfangs zwei Eimer mit halbverottetem Kompost inclusive Kleinlebewesen hinzugefügt.

Kleinlebewesen, die sich im Prototypen stark vermehrt haben

• Kompostwürmer
• Kellerasseln
• Schnecken

Erfahrungen, die mit diesem Prototyp gewonnen wurden

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Detailansicht Fenster von außen

• Innen eingebaute Drahtgitter als Maßnahme zur Erhöhung der Luftdurchlässigkeit sind unnötig. Sie behindern aber das Zusammensacken des Verrottungsmaterials und wurden deshalb im November 2017 wieder entfernt.
• Die Umgebungstemperatur spielt eine wesentliche Rolle. Ist sie zu niedrig (< 10°C), verlangsamt sich der Verrottungsprozess sehr stark. Das hängt u.a. auch mit der schlanken Bauweise zusammen, bei der die entstehende Wärme schnell an die Umgebung abgegeben wird.
• Die Feuchtigkeit muss hoch genug sein, um nicht nur den Kleinlebewesen sondern auch Bakterien optimale Bedingungen zu bieten. Das Verrottungsmaterial sollte immer tropfnass sein.
• Eine Entnahme der verrotteten Biomasse ist nicht unbedingt erforderlich, denn bei genügend hoher Feuchtigkeit wird das Material nach und nach vollständig in Kohlendioxid, Wasser und sonstige flüssige bzw. gasförmige Stoffe umgesetzt.
• Für die Belüftung reicht der im Silo entstehende eigene Konvektionsdruck nicht aus. Deshalb ist ein zusätzlicher Druck bzw. Unterdruck an den Lüftungsanschlüssen notwendig, welcher z.B. bereits durch windbedingte Druckunterschiede an verschiedenen Dachflächen des Wohngebäudes ausreichend gegeben ist.

Umbau nach dem ersten Winter

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Detailansicht Fenster von innen

Im Juli 2018 wurde der Prototyp umgebaut. Alle Öffnungen wurden durch einen HT-Rohr-Flansch verstärkt und sorgfältig abgedichtet. Ein durchgehendes Kunststoffrohr für die Warmwasserbereitung wurde rechtsseitig eingebaut und die Anschlüsse herausgeführt.

Für den zweiten Winter wurde der Prototyp in einem Wohnhaus aufgestellt, um den Betrieb in einer Umgebung zu testen, die den vorgesehenen Einsatzbedingungen entspricht. Der Zuluftanschluss wurde an das Entlüftungsrohr eines Abwassersystems angeschlossen.