Der Betrieb eines eigenen Blockheizkraftwerks gilt als eine effizienteste Methode zur Erzeugung von Strom und Wärme. Für die Raumkühlung mussten jedoch bisher stromintensive elektrisch angetriebene Kompressions-Kältemaschinen eingesetzt werden. In dieser Bildungsstätte hat man nun eine energieeffiziente Lösung: Die Verbindung der Kühlung mit der Erzeugung von Strom und Wärme zu einem Komplett-System (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung).
Merlin Herrmann | jo
„Energie ist für uns als Bildungsbetrieb im Gartenbau das zentrale Thema“, erklärt Matthias Hub, Direktor der Bildungsstätte. Die Bildungsstätte Gartenbau in Grünberg verfügt über 4 570 m2 beheizter Fläche. Dazu zählen ein großer Hörsaal sowie vier Seminarräume, 66 Gästezimmer und ein Speisesaal.
Vor der Installation des neuen Heiz- und Kühlsystems schlugen neben den hohen Heiz- vor allem die Stromkosten zu Buche. Hub sah daher Handlungsbedarf, für das Gebäude ein neues Energiekonzept erarbeiten zu lassen.
Neues Heiz- und Kühlsystem
Mit der Firma EDL&HV Freischlad GbR (Energiedienstleistung und Hausverwaltung Freischlad GbR) holte er sich fachmännische Hilfe, um die bestehende Heizungsanlage zu analysieren und ein neues Heizungskonzept zu finden. „Aufgrund der Messergebnisse mittels Ultraschall haben wir ein Angebot über den Umbau der Heizungsanlage erstellt“, erinnert sich Philipp Pfannkuch, Energie-Berater der Firma Freischlad. Wie der Diplom-Ingenieur berichtet, war zunächst der Ersatz der bisherigen auf Öl und Erdgas basierenden Heizungsanlage gegen drei moderne „Dachs“-BHKWs von Senertec mit je 5 kW elektrischer Leistung und 15 kW Heizleistung zentrales Element des neuen Energiekonzepts.
Die Vorteile des Betriebs eigener BHKWs lagen auf der Hand: Die neuen „Dachse“ werden die Grundlast des Stromverbrauchs der Bildungsstätte abdecken und so viel Strom produzieren, dass man gegebenenfalls noch Überschüsse in das öffentliche Stromnetz einspeisen und damit Geld verdienen kann. Lediglich Verbrauchsspitzen müssen dann noch aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen werden. Aus Wirtschaftlichkeitsberechnungen der Firma Freischlad ging hervor, dass sich die Investitionen bereits nach ca. fünf Jahren amortisieren werden.
Spürbare Entlastung
In Grünberg sorgte der Betrieb eigener BHKWs sofort für eine spürbare Entlastung der Energiekosten, löste aber noch nicht das Problem der kostenintensiven Raumkühlung: „In den Räumlichkeiten der Bildungseinrichtung werden regelmäßig Tagungen und Kongresse veranstaltet, wo bis zu 120 Personen den großen Hörsaal belegen“, erklärt der Gebäudetechniker Philipp Pfannkuch. „Die Wärme, die bei solchen Veranstaltungen durch das Publikum erzeugt wird, kombiniert mit hohen Außentemperaturen, machen eine Raumklimatisierung unumgänglich“, so Pfannkuch.
Gelöst wurde das Problem mit einer neuartigen Kältemaschine der Berliner InvenSor GmbH. Als Antrieb nutzt die Maschine die Abwärme der BHKWs. Bei dieser Kombination werde so, im Gegensatz zu herkömmlicher Kompressionstechnik, Strom produziert, erläutert Pfannkuch.
Der Clou dieser technischen Lösung liege darin, dass gerade dann, wenn im Sommer der größte Bedarf an Kühlung vorhanden sei, die Abwärme der BHKWs im Überfluss zur Verfügung stünde, da diese dann nicht zum Heizen benötigt würde. Im Herbst und Winter wäre wiederum kein Bedarf für
Kühlung, so dass die Wärme der BHKWs in vollem Umfang zum Heizen eingesetzt werden könnte.
Der bei Anschaffung einer elektrisch angetriebenen Kühlung in diesem Fall erforderliche Ausbau des Netzanschlusses konnte entfallen.
Abwärme nutzen
Zur Erklärung: Bei den Geräten von InvenSor handelt es sich um Adsorptionskältemaschinen, die Abwärme von BHKWs, industriellen Prozessen oder Solarthermie als Antriebsenergie nutzen und damit im Vergleich zu herkömmlicher Kühltechnik bis zu 70 % Strom einsparen. Bereits bei 65°C Antriebstemperatur wird fast 100 % der Kühlleistung abgerufen. Anstatt des üblichen Silicagels kommen Zeolithe zum Einsatz. Wasser dient als umweltfreundliches Kältemittel, was den Wartungsaufwand minimiert. Alle InvenSor Kältemaschinen sind für den Anschluss ans Internet vorbereitet, so dass Unterstützung bei der Inbetriebnahme und Funktionsüberwachung einfach aus der Ferne möglich sind.
„Stille“ Kühlung
In der Bildungsstätte sorgt die Adsorptionskältemaschine mittels so genannter Kühlsegel an der Decke des großen Hörsaals für eine „stille Kühlung“ des Raumes. Als Kühlflüssigkeit kommt dabei Wasser zum Einsatz, das je nach Temperatur und Feuchte im Raum auf die geeignete Temperatur gemischt wird.
„Die Klimatisierung ist sehr komfortabel. Durch die Kühlsegel gibt es keine Zugluft, die zu Beschwerden und Erkältungen führen kann. Die Kälte fällt sanft von der Decke nach unten“, so Pfannkuch.
In vier weiteren Seminarräumen wurde der Anschluss der Kühlsegel an den Decken vorbereitet. Im Heizungskeller sind bereits zwei weitere Stellplätze für InvenSor Kältemaschinen reserviert.
Auch die Belüftung des Hörsaals und Speisesaals trägt zur Kühlung bei: Die Frischluftzufuhr wird durch die Kältemaschine vorgekühlt und mittels einer intelligenten Schaltung zwischen Hörsaal und Speisesaal bedarfsgerecht verteilt. Das heißt, genau dort, wo aktuell Bedarf an Kühlung besteht, ist diese ausreichend vorhanden – ein Paradebeispiel effizienten Energieverbrauchs. Die Kältemaschinen von InvenSor wurden zwischenzeitlich mit dem Kältepreis des Bundesumweltministeriums 2009 und dem Intersolar Award 2010 ausgezeichnet.
Energieplanung: Philipp Pfannkuch, EDL&HV Freischlad GbR (Energiedienstleistung und Hausverwaltung Freischlad GbR), Haiger
Teilen:
