Lämpöä kiinteistön omasta jätevedestä

Jäteveden sisältämä lämpöenergia hukataan nykyään pääosin kunnallisen viemäriverkostoon. Menetetyn lämpöenergian määrä riippuu jäteveden määrästä ja lämpötilasta. Kiinteistöissä, joissa syntyy paljon lämmintä jätevettä, lämmöntalteenotolla voidaan merkittävästi parantaa sen energiatehokkuutta.

Kirjoittajat: Taru-Tiina Kalliokuusi ja Sakari Halmemies

Kohti energiatehokasta maailmaa

Kiinteistön energiatehokkuuden parantamiseen ajaa ensinnäkin taloudelliset säästöt, toisena kansainväliset ilmastosopimukset ja kansalliset ilmastopäätökset velvoitteineen ja kannustimineen sekä kolmantena kilpailu:

  1. Energiankulutuksen vähentäminen ja tehostaminen tuovat suoria taloudellisia vaikutuksia – säästöjä alkaa syntyä heti investoinnin takaisinmaksuajan päätyttyä.
  2. Kansainvälisellä ilmastopolitiikalla on saatu lähes koko maailma tekemään töitä globaalin ongelman eteen, ilmastonmuutoksen hillitsemiseen. Vaikuttavimmat poliittiset toimet ilmastokamppailuun ovat kansainväliset ja kansalliset taloudelliset kannustimet ilmastomyötäisten teknologioiden suunnitteluun, tuottamiseen ja käyttöön.
  3. Ympäristö- ja ilmastoystävällisyydestä on tullut myös kilpailuvaltti: ympäristöystävällisyyttä käytetään tehokkaasti tuotteiden ja palveluiden markkinoinnissa ja se on asiakkailla yhä useammin myös valintakriteerinä.

Jäteveden lämpötalteenotto Suomessa

Jäteveden lämmöntalteenottoon (jäteveden lto) voidaan hyödyntää joko pelkkiä lämmönsiirtimiä (passiivinen järjestelmä) tai lämpöpumpulla varustettuja lämmönsiirtimiä (aktiivinen järjestelmä). Aktiivisella järjestelmällä on suuremmat investointikustannukset, mutta lämpöenergiaa on mahdollista tuottaa enemmän. Jos kiinteistöä lämmitetään maa-, vesi- tai ilmalämpöpumppujärjestelmällä, jäteveden lämmöntalteenottolaitteistoon voidaan käyttää samaa lämpöpumppua. Jätevedestä saatua lämpöä voidaan kiinteistökohtaisissa järjestelmissä siirtää esimerkiksi rakennuksen lämmitysjärjestelmään, käyttöveteen tai teollisuudessa lämpöä vaativaan prosessiin. (Energikontor Sydost 2016; Tekes 2013.)

Jäteveden lämpöä voidaan kuvion 1 mukaisesti ottaa talteen kiinteistössä mustasta tai harmaasta jätevedestä, kunnallisesta pääviemäristä ja jätevedenpuhdistamolla puhdistetusta jätevedestä.

pic1

Kuvio 1. Jäteveden lämmön kolme hyödyntämislähteestä (Tekes 2013; SwissEnergyn 2005 mukaan)

Kiinteistökohtaisissa järjestelmissä etuna on se, ettei lämmön siirrosta aiheudu merkittäviä lämpöhäviöitä lyhyen etäisyyden vuoksi. Esimerkiksi Sveitsissä on myös pääviemäreihin asennettuja jäteveden lämmöntalteenottolaitoksia. Sellainen vaatii kuitenkin mustan jäteveden osittaista puhdistamista, mikä nostaa investointikustannuksia merkittävästi ja vaikuttaa järjestelmän kannattavuuteen. (Tekes 2013.)

Suomessa jäteveden lämpöä otetaan talteen lähinnä joissakin uimahalleissa sekä muutamilla jätevedenpuhdistamoilla. Esimerkkinä Katri Valan lämpöpumppulaitos, joka tuottaa helsinkiläisille lämpöä ja jäähdytystä puhdistetusta jätevedestä ja kaukojäähdytyksen paluuvedestä. Potentiaalia jäteveden lämmön hyötykäyttöön Suomessa on vielä runsaasti, mutta tehokkaita teknologioita ja laitetoimittajia on vielä kuitenkin kovin vähän. Jotkin alan toimijat ovat viime vuosien aikana haistaneet markkinaraon ja ryhtyneet toimiin. Kiinteistökohtaisille järjestelmille on enemmän potentiaalisia ostajia kuin lämpölaitoksille.

Lämminvesi-intensiiviset kiinteistöt

Potentiaalisia kiinteistötyyppejä lämmön talteenottojärjestelmille ovat muun muassa

  • suuret asuinrakennukset, kuten kerrostalot
  • erilaiset teollisuuslaitokset
  • sairaalat ja muut hoitoalan rakennukset
  • suuret majoitustilat
  • uimahallit ja kylpylät
  • autopesulat
  • kalankasvattamot
  • pienet jätevedenpuhdistamot
  • suurkeittiöt
  • suuret liikekiinteistöt.

Erilaisissa kiinteistöissä on lämmön- ja vedenkulutus jakautuvat eri tavoin. Jäteveden lämmöntalteenoton soveltuvuutta kiinteistöön voidaan arvioida mm. eri kiinteistötyypeille laskettujen veden- ja lämmönkulutuksen keskiarvojen perusteella. Jokaisesta kohteesta on kuitenkin tehtävä suunnitteluvaiheessa vielä kohdekohtaiset mittaukset. Yleisimmän suomalaisen kerrostalon lämpöenergiasta lähes neljännes poistuu viemärin kautta (kuvio 2). Kyseisissä kiinteistöissä voidaan säästää selvää rahaa esimerkiksi hyödyntämällä jätevedestä saatu lämpö käyttöveden lämmittämiseen.

pic2

Kuvio 2. Tyypillisen 1950-70 -luvun kerrostalon lämpöenergiatase. (Rakennusteollisuus 2012.)

Tukea investointiin

Valtio tarjoaa energiatukea yrityksille, kunnille ja yhteisöille. Hakemukset tehdään ELY-keskukselle, ja sen kanssa tukien myöntämisestä päättää työ- ja elinkeinoministeriö. Uudisrakentamisessa tukea myönnetään vain uusille teknologioille. Saneerauskohteissa puolestaan tukea ei myönnetä, jos hankkeessa siirrytään kaukolämmöstä lämmön erillistuotantoon eli esimerkiksi vaihdettaessa kaukolämpö maalämpöön. (Motiva 2015.)

Euroopan energiatehokkuusrahastolta, eli European Energy Efficiency Fundilta (EEEF), voi hakea valmistelurahoitusta sekä investointirahoitusta suuriin hankkeisiin, jotka liittyvät suoraan tai välillisesti energiatehokkuuteen ja energiansäästöön. Ehtoina rahoitukselle ovat 20 % primäärienergiansäästö ja teknologian toimivuuden todistaminen aiemmilla hankkeilla. Jäteveden lämmön talteenotossa investointi ei yksin yllä vaadittuun 5-25 miljoonan euron haarukkaan, mutta se voi olla yksi osa kiinteistön energiaremonttia, johon tukea haetaan. EEEF-rahoitus on tarkoitettu viranomaisille ja niiden puolesta toimiville yrityksille. (EEEF 2016.)

Jäteveden lämmöstä arkipäivää

Jäteveden lämmöntalteenotolla on potentiaalia olla lähitulevaisuudessa vähintään yhtä tunnettu ja käytetty kuin esimerkiksi poistoilman lämmöntalteenotto. Uudisrakentamisessa nämä ovat kohtalaisen helppoja suunnitella ja toteuttaa osaksi matalaenergiarakentamista. Saneerausten yhteydessä esiintyy usein enemmän rajoitteita, mutta mahdollisuudet jäteveden lämmöntalteenottoon kannattaa aina kartoittaa tarkasteltaessa kiinteistön energiatehokkuuden parantamista.

Suomen lainsäädännössä ei oteta suoraan kantaa jäteveden lämmöntalteenottoon, eikä esimerkiksi sen huomioimisesta E-lukuun toisin kuin poistoilman lto-laitteistoihin. Jäteveden lto-järjestelmällä voidaan kuitenkin pienentää E-lukua, kunhan todistuksen laatija dokumentoi laskentatavan todistuksen lisätietoihin. Jäteveden lämmöntalteenottolaitteistojen käytölle ei ole estettä, jos laitteisto täyttää teknisesti RakMk:n osassa D1 asetetut vaatimukset jätevesilaitteistolle. (RakMk D1 2007; RakMk D3 2011; RakMk D5 2012; Laki rakennuksen energiatodistuksesta 50/2013.) Viimeistään jäteveden lto-laitteistojen yleistyessä niihin tullaan ottamaan kantaa myös lainsäädännössä, mutta toisaalta lainsäädännöllä voidaan vaikuttaa myös niiden yleistymiseen.

Perustelut hukkalämmön hyödyntämiseen ja energiatehokkuuden lisäämiseen ovat jo olemassa. Lämminvesi-intensiivisten kiinteistöjen energiatehokkuuden osaamista ja tietoisuutta voidaan lisätä kouluttamisella, tiedottamisella ja toteutuneiden hankkeiden avoimella seurannalla. Jäteveden lämmöntalteenottolaitteistojen yleistyminen vaatii myös yhteistyötä ympäristöosaajilta, laitevalmistajilta, suunnittelijoilta, rakennuttajilta, rahoittajilta sekä päättäjiltä. Se vaatii joskus myös kuluttajien intoa tarttua uusiin mahdollisuuksiin.

Lähteet:

EEEF (European Energy Efficiency Fund). 2016. European Energy Efficiency Fund – Frequently Asked Questions [viitattu 7.10.2016]. Saatavissa:  http://www.eeef.eu/tl_files/downloads/Frequently%20Asked%20Questions%20EEEF.pdf

Energikontor Sydost. 2016. Vägledning för återvinning av värme från avloppsvatten. WasteWaterHeat. Esite.

Laki rakennuksen energiatodistuksesta 50/2013. Suomen laki [viitattu 7.10.2016]. Saatavissa: http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2013/20130050

Motiva Oy. 2015. Investointituet uusiutuvalle energialle [viitattu 7.10.2016]. Saatavissa: http://www.motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/uusiutuva_energia_suo messa/uusiutuvan_energian_tuet/investointituet_uusiutuvalle_energialle

Rakennusteollisuus RT ry. 2012. Kerrostalon energiatase [viitattu 7.10.2016]. Saatavissa:  http://www.teeparannus.fi/parhaatkaytannot/ratkaisuja/kerrostalonenergiatase/

RakMk D1 (Rakentamismääräyskokoelma D1). 2007. Kiinteistöjen vesi- ja viemärilaitteistot [viitattu 7.10.2016]. Saatavilla: http://www.finlex.fi/data/normit/28208-D1_2007.pdf

RakMk D3 (Rakentamismääräyskokoelma D3). 2011. Ympäristöministeriön asetus rakennusten energiatehokkuudesta 2/11 [viitattu 7.10.2016]. Saatavilla: http://www.finlex.fi/data/normit/37188-D3-2012_Suomi.pdf

RakMk D5 (Rakentamismääräyskokoelma D5). 2012. Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta [viitattu 7.10.2016]. Saatavilla: http://www.finlex.fi/data/normit/29520-D5-190607-suomi.pdf

Tekes. 2013. Lämpöenergiaa jätevedestä – katsaus nykytilanteeseen ja mahdollisuuksiin. Tekesin Vesi-ohjelma.

Kirjoittajat:

Taru-Tiina Kalliokuusi opiskelee Lahden ammattikorkeakoulussa tekniikan alalla energia- ja ympäristötekniikan koulutusvastuussa tavoitteena AMK-insinööritutkinto.

TkT Sakari Halmemies toimii Lahden ammattikorkeakoulun tekniikan alalla energia- ja ympäristötekniikan koulutusvastuussa yliopettajana.

LAHTI 7.12.2016

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *