Ein Wasserkraftwerk im Miniformat
Unabhängig von der Stromversorgung
Für Planer und Installateure, die öffentliche Bauten realisieren, sind elektronisch gesteuerte Waschtisch-Armaturen nichts Exotisches. Neu hingegen sind autarke Lösungen, deren Energieversorgung ohne Netzteil und Batterie auskommt. So beispielsweise bei Waschtisch-Armaturen, die die Kraft des fließenden Wassers in der Zuleitung nutzen und daraus nachhaltig und umweltfreundlich den nötigen Betriebsstrom erzeugen.
Ein Wasserkraftwerk im Mini-Format macht berührungslose Waschtisch-Armaturen unabhängig von der Energieversorgung. Grundsätzlich stehen für die Energieerzeugung unterschiedliche Quellen wie Licht oder Wasser zur Verfügung. Waschtisch-Armaturen und Spülsysteme für den öffentlichen und halböffentlichen Bereich werden häufig mit einer elektronischen Steuerung ausgerüstet. Dies, weil nur so eine berührungslose und damit hygienische Bedienung möglich ist und gleichzeitig ein unnötiger Wasserverbrauch vermieden werden kann. Das Problem dabei: Die Elektronik muss mit Strom versorgt werden.
So verfügen automatische Waschtischarmaturen in aller Regel entweder über einen Netzanschluss oder ein Batteriefach. Während im letzten Fall regelmäßige Batteriewechsel erforderlich sind, verursacht ein Netzanschluss Kosten für die Planung und Installation. Ferner fallen jährlich Stromkosten an. Relativ neu auf dem Markt sind Armaturen mit einer autarken Stromversorgung, die netz- und stromunabhängig funktionieren. Als Energiequellen werden Mikroturbinen oder photovoltaische Zellen eingesetzt.
Kostengünstig
Für den Betrieb und Unterhalt bringt eine autarke Stromversorgung der Waschtisch-Armatur Vorteile. In der Anschaffung zwar etwas teurer als eine batterie- oder netzbetriebene Armatur, überzeugen die autarken mit tieferen Betriebskosten gegenüber den netzbetriebenen Armaturen und mit geringeren Installationskosten. Darüber hinaus setzen sie in punkto Energie- und Ökoeffizienz neue Standards.
Mindestens 20 Benutzer pro Tag
Als Energiequelle nutzen autarke Armaturen entweder das Licht oder den hydraulischen Druck in der Wasserzuleitung. In beiden Fällen werden dazu Technologien eingesetzt, die sich bereits in anderen Anwendungen bewährt haben. Dank der Fortschritte in der Akkutechnologie können solche Mikrokraftwerke nun auch als Stromversorgung von elektronischen Armaturen eingesetzt werden. Die kleinen Aggregate haben den Vorteil, dass sie zur Stromproduktion keine Anlaufzeit benötigen. Kaum läuft Wasser durch die Turbine, wird sofort elektrische Spannung erzeugt. Der erzeugte Strom kann in einem Akku gespeichert werden, der seinerseits die elektronische Steuerung der Waschtisch-Armatur mit der benötigten Energie versorgt. Ab etwa 20 Benutzungen pro Tag übersteigt die Energieproduktion der kleinen Wasserturbine den Verbrauch der Steuerung und den Verlust durch Selbstentladung. Bei weniger Benutzungen werden die Reserven des Energiespeichers angezapft.
Die Häufigkeit, mit der eine Armatur tagtäglich benutzt wird, ist bei allen autarken Systemen eine Schlüsselgröße. Diese gilt auch für Anlagen, die ihre Energieversorgung auf photovoltaischem Weg bereitstellen. In den meisten öffentlichen und halböffentlichen Anlagen kommt Kunstlicht zum Einsatz, das den Betrieb einer Solarzelle stark einschränkt. Ferner ist zu berücksichtigen, dass die Energieerzeugung losgelöst von der Benutzung der Waschtisch-Armatur ist. Mit jeder zusätzlichen Benutzung wird somit lediglich Energie verbraucht und nicht erzeugt.
Speicherkapazität ist
ausschlaggebend
Egal, auf welchem Weg der Strom erzeugt wird, schlussendlich muss die Energie möglichst sicher und effizient gespeichert werden können. Dazu bieten sich einerseits langlebige Hochleistungs-Akkus und andererseits die kostengünstigeren Kondensatoren (Supercaps) an. Letztere haben allerdings eine bis zu 1000-mal geringere Speicherkapazität als moderne Akkus. Aus diesem Grund werden Supercaps in der Regel mit einer Stützbatterie kombiniert, die längere Betriebsunterbrechungen überbrücken kann. Der Nachteil dieser Hybridlösung liegt darin, dass die Kapazität der Stützbatterie kontinuierlich abnimmt und die Notwendigkeit eines Batteriewechsels nur verzögert wird.
Werden die Armaturen hingegen mit leistungsfähigen Akkus der neuesten Generation ausgerüstet, ist ein ununterbrochener und wartungsfreier Betrieb von zehn Jahren ohne Weiteres möglich, vorausgesetzt, die Anlage wird im Durchschnitt während 80 Sekunden pro Tag benutzt. Der Einsatz der autarken Stromversorgung ist auch mit anderen elelektronischen Spülsystemen wie zum Beispiel Duschen oder Urinal-/WC-Steuerungen denkbar.
Günstige Ökobilanz
Ein Beispiel für den nachhaltig ökologischen Einsatz von Minikraftwerken auf Wasserkraftbasis sind die Geberit-Generatoren (www.geberit.de) für die berührungslos arbeitenden „HyTronic185“- und „HyTronic186“-Waschtisch-Armaturen. Diese können unabhängig von der Energieversorgung übers Stromnetz oder über Batterien betrieben werden. Der Generator ist eine Lösung für Kunden, denen Nachhaltigkeit und Ökologie bei der Ausstattung von Sanitärräumen wichtig ist.
Montage in der Wasserzuführung
Der Generator wird zwischen dem Eckventil und dem Panzerschlauch der Waschtischarmatur eingebaut und über eine Kabelverbindung mit der Armatur verbunden. Die Montage erfolgt werkzeuglos. Sobald die Armatur geöffnet wird, treibt das fließende Wasser eine Turbine an. Der erzeugte Strom wird in einem Akku gespeichert, der eine Lebensdauer von mindestens zehn Jahren besitzt. Einstellungen werden wie bei Armaturen mit externer Stromversorgung über das Geberit-Service-Handy vorgenommen.
