Im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) werden innovative Projekte gefördert und grüne Transformation in Nordrhein-Westfalen gestärkt. So hat auch das Projekt „Shower – Structured Heat exchanger for Optimized Water Energy Recovery“ von Dr.-Ing. Michael-David Fischer von der TU Dortmund von einer EFRE-Förderung profitiert.

Das Projekt bringt sowohl Vorteile für Privatpersonen als auch einen gesamtgesellschaftlichen Nutzen. Es zielt darauf ab, den Energieverbrauch und somit auch Kosten und CO₂-Ausstoß beim Duschen zu reduzieren. Dazu arbeiten Dr.-Ing. Michael-David Fischer und sein Team an einer wartungsfreien Lösung mit einem nachhaltig hohen Wirkungsgrad zur Wärmeintegration. Wir haben mit dem Erfinder und Projektleiter über das Projekt gesprochen.

Steckbrief:

Name des Projekts: Shower – Structured Heat exchanger for Optimized Water Energy Recovery

Träger: Projektträger Jülich (PTJ) in Kooperation mit der TU Dortmund

Ziel des Projekts:

Die Dusche ist nach der Heizung der größte Energieverbraucher im Haushalt. Die Motivation zur Reduzierung des Energieverbrauchs und somit auch CO₂-Ausstoßes beim Duschen ist somit immens. Durch einen neuen und innovativen Ansatz kann dieses Problem gelöst werden. Durch eine wartungsfreie Lösung mit einem nachhaltig hohen Wirkungsgrad zur Wärmeintegration kann ein großer Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden. Im Rahmen des Vorhabens wird ein Demonstrator in Originalgröße entwickelt, anhand dessen das Konzept validiert werden kann. Langzeitversuche und Wirkungsgradanalysen sollen eine ökonomisch und ökologisch nachhaltige Nutzung belegen. Die wärmeintegrierte Dusche könnte die Schlüsseltechnologie zum Erreichen des positiven Kipppunktes und der Durchbruch bei der Energieintegration in privaten Haushalten sein.

Projektmaßnahmen:

• Erweiterte Product-Market Fit Analyse
• Numerische Simulationen zur Optimierung der internen Strukturierung
• Modularer-Demonstrator-Versuchsstand in Originalgröße
• Experimentelle Untersuchungen und Optimierung

Förderung/Finanzierung: 175.000 € Förderquote 90 %.

Interview:

Dr. Fischer, worum geht es in Ihrem Projekt?

Foto: Wirtschaftsförderung Dortmund A. Buck

Bei dem Projekt geht es um die Reduktion des Energieverbrauchs beim Duschen. Die Dusche ist nach der Heizung der größte Energieverbraucher im Haushalt. Die bisherigen Ansätze zur Wärmerückgewinnung konnten sich nicht durchsetzen, da sie impraktikabel, wartungsintensiv und unhygienisch sind. Durch verschiedene Maßnahmen, wie zum Beispiel das Dämmen der Wände, wird der Energieverbrauch der Heizung in den nächsten Jahren sukzessiv weniger.

Prinzipskizze: Michael-David Fischer

Durch einen neuen und innovativen Ansatz kann auch der Energieverbrauch beim Duschen gesenkt werden. Mittels einer wartungsfreien Lösung mit einem nachhaltig hohen Wirkungsgrad zur Wärmeintegration kann ein großer Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden. Im Rahmen des Vorhabens wird ein Demonstrator in Originalgröße entwickelt, anhand dessen das Konzept validiert werden kann. Langzeitversuche und Wirkungsgradanalysen sollen eine ökonomisch und ökologisch nachhaltige Nutzung belegen. Bei einem Wirkungsgrad von 50 % ließen sich allein in Deutschland ca. 50 TWh an Energie einsparen und der Gesamt-CO₂-Ausstoß von Deutschland um ca. 2 % senken, wenn alle Duschen mit dieser Technik ausgestattet wären. Die wärmeintegrierte Dusche könnte die Schlüsseltechnologie zum Erreichen des positiven Kipppunktes und den Durchbruch bei der Energieintegration in privaten Haushalten darstellen.

An wen richtet sich das Projekt? Und wer profitiert vom Projekt?

Das Produkt hat sowohl einen gesamtgesellschaftlichen Mehrwert als auch Vorteile für Privatpersonen. Mit dem Projekt streben wir an, den Energieverbrauch von Privathaushalten stark zu reduzieren und leisten somit einen großen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels. Bei einem Wirkungsgrad von 50 % ließen sich allein in Deutschland ca. 50 TWh an Energie einsparen und der Gesamt-CO₂-Ausstoß von Deutschland um ca. 2 % senken, wenn alle Duschen mit dieser Technik ausgestattet wären. Das Projekt leistet somit einen Teil zur Bekämpfung der Klimakrise, wovon alle Menschen profitieren. Außerdem kann sich jede:r eine wärmeintegrierte Dusche kaufen und damit bei den Energiekosten für das Duschen ungefähr 200 Euro pro Person im Haushalt sparen. So ergeben sich neben den positiven Auswirkungen auf das Klima auch finanzielle Vorteile.

Die EU hat sich als Ziel gesetzt, bis 2030 den Energieverbrauch von Privathaushalten um ca. 16 % und bis 2035 um ca. 20 % zu reduzieren. Das Projekt kann dazu beitragen, diese Ziele zu erreichen. Interessant sind die wärmeintegrierten Duschen auch für wirtschaftliche Unternehmen, wie Hotels und Schwimmbäder, diese können von Einsparungen bei den Energiepreisen profitieren.

Was ist Ihre Rolle im Projekt?

Foto: Wirtschaftsförderung Dortmund A. Buck

Ich bin zum einen der Erfinder und zum anderen der fachliche Projektleiter. Zu dem Projektteam gehören außerdem ein wissenschaftlicher Mitarbeiter und drei studentische Hilfskräfte.

Bei dem Projekt fallen verschiedene Aufgaben an. Unter anderem machen wir eine Product-Market Fit Analyse. Das bedeutet, dass wir uns anschauen, welche Bedürfnisse Nutzer:innen haben, damit wir diese bei der Produktentwicklung einbeziehen können. Außerdem optimieren wir die interne Struktur des Wärmeüberträgers, um auch die letzten Prozente der Energieeinsparung rauszuholen. Wir haben auch einen Modularer-Demonstrator-Versuchsstand in Originalgröße, womit wir die verschiedenen Strukturen experimentell vermessen können. Durch experimentelle Untersuchungen wird das Produkt zum einen optimiert und zum anderen die langfristige Nutzbarkeit erforscht, damit das Produkt mindestens 20 Jahre hält.

Was macht das Projekt besonders? Was ist ein Alleinstellungsmerkmal?

Ich denke, der gesamtgesellschaftliche Nutzen macht das Projekt besonders. Vor allem, dass nicht nur wir wirtschaftlich von dem Produkt profitieren, sondern dass es auch eine finanzielle Entlastung für alle Nutzenden darstellt. Gleichzeitig leistet das Projekt einen Beitrag zum Klimaschutz. Das Bewusstsein, dass man etwas für das Klima tun möchte, ist bei vielen Menschen da. Das Projekt ermöglicht es, einen Beitrag zu leisten, ohne auf etwas zu verzichten, sein Nutzungsverhalten zu ändern oder finanzielle Nachteile durch die Entscheidung für ein nachhaltiges Produkt zu haben.

Eine weitere Besonderheit des Projekts ist die hohe Skalierbarkeit. Aktuell liegt der Fokus auf dem europäischen Markt, langfristig ist es aber möglich, dass weltweit Menschen von dem Projekt profitieren.

Wodurch kam die EU-Förderung zustande?

Die Förderung ist dadurch entstanden, dass wir an der TU Dortmund das Centrum für Entrepreneurship und Transfer (CET) haben. Die sind sehr gut aufgestellt und informieren über verschiedene Fördermöglichkeiten. Uns hat es sehr geholfen, diesen Ansprechpartner zu haben, der uns bei der inhaltlichen als auch administrativen Ausarbeitung unterstützen konnte.

Aktuell befinden wir uns in der ersten Phase der EFRE-Förderung und würden gerne eine zweite Phase beantragen. Dafür suchen wir aktuell ein Klein- oder Mittelständisches Unternehmen, mit dem wir kooperieren können. Dieser Prozess ist eine Herausforderung, da die meisten Duschtassenhersteller relativ große Unternehmen sind.

Titelfoto: Wirtschaftsförderung Dortmund A. Buck

Text: Johanna Nickell