Für ein Unternehmen, das im Bereich regenerativer Energien tätig ist, liegt es auf der Hand, visionäre Ideen bei der Planung des eigenen Gewerbebaus umzusetzen. Beim Neubau des Geislinger Firmengebäudes kamen Wärmepumpen in Kombination mit Eisspeicher und Parabol-Rinnen-Kollektoren zum Einsatz.
Die Frage der zukünftigen Energieversorgung beim Neubau des zweigeschossigen Industriebaus des Technikunternehmens Thomas Preuhs Holding GmbH aus dem schwäbischen Geislingen war zentrales Thema. Zumal, da Töchter der Holding Anlagen zur Energiegewinnung aus regenerativen Quellen entwickeln und herstellen. Erklärtes Ziel: Der beeindruckende zweigeschossige Flachbau mit seinen 4 500 m² Nutzfläche sollte weitgehend ohne externe Energieversorgung zu betreiben sein und so könnten die Betriebskosten erheblich gesenkt werden.
Das Konzept ist ebenso innovativ wie vorausschauend. Beraten und begleitet von der zur Holding gehörenden Solera Sunpower und zusammen mit der Planungsgesellschaft Rohrbach + Schmees sowie dem Bauunternehmen Willi Mayer, der TGA-Firma Sautter und dem SHK-Fachbetrieb Alfred Ketterer wurde ein System entwickelt, das in dieser Form bundesweit einzigartig sein dürfte. Das Herz der Anlage bilden zwei Wärmepumpen von Tecalor. Die beiden TTF 52 GM und TTF 40 Module machen die im System vorhandene Energie nutzbar und sind mit ihren 97 Kilowatt Heizleistung gerade für Großprojekte ideal geeignet.
Ihr Vorteil: Sie werden als SET-Geräte über einen Wärmepumpenmanager WPM geregelt. Für den Fall steigenden Wärmeenergiebedarfs kann die Anlage dank Kaskadentechnik ohne großen Aufwand um eine dritte Wärmepumpe erweitert werden.
Die Besonderheit der Lösung in Geislingen ist die Kombination mit einem Solar-eisspeicher, wofür die Firma Isocal im November 2010 den Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg erhielt. Dieser Speicher ist in der Lage, die in Spitzenzeiten vorhandenen Energieüberschüsse zu sammeln und zu speichern. Die relativ neue Technologie nutzt den Fakt, dass Wasser beim Gefrieren, also beim Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand, die gleiche Energiemenge freisetzt, wie beim Erwärmen von 0 auf 80 °C notwendig wäre. Damit eignet es sich als Speichermedium. In Geislingen wurde dazu eine Beton-Zisterne mit einem Fassungsvermögen von 1 Mio. l mit einem Abstand von 1 m zur Oberfläche im Erdreich versenkt. Die Wärmepumpen greifen die im Wasser latent vorhandene Wärmeenergie mittels Kompressoren zur Beheizung und Warmwasserbereitung ab. Rund 3 km Wärmetauscherrohre sind zu diesem Zweck innerhalb des Speichers installiert. Die Wassermenge reicht für eine Heizperiode von 100 Tagen, ohne dass neue Energie in den Speicher gesteckt werden muss.
Flexible Energienutzung
Der größte Teil des aufgebauten Eisvorrats wird durch die Kühlung des gesamten Gebäudes in den warmen Sommermonaten aufgebraucht. Um das verbleibende gefrorene Wasser in der Zisterne wieder zu verflüssigen, wird von einem unabhängigen Pumpensystem solare Energie eingespeist.
Die Energie dafür stammt in Geislingen vor allem aus den solaren Gewinnen, die über neu entwickelte Parabol-Rinnen-Kollektoren von Solera Sunpower sowie Sonnen-Kollektoren auf dem Dach erzielt werden. In unmittelbarer Nähe des Firmengeländes befindet sich außerdem ein Testfeld mit weiteren Parabol-Rinnen-Kollektoren, die ebenfalls Energie eintragen. Die Kombination von Solarenergie mit einem internen Netzsystem und deren Koordinierung über BUS-Technik macht die Holding autark. Zumindest rechnerisch ist das Unternehmen unabhängig von Energieversorgern. Denn auch der für den Betrieb der Wärmepumpe notwendige Strom wird in ausreichender Menge über Photovoltaik ins Netz eingespeist. Aber auch auf das System selbst, welches mit dem Intranet der TOP verbunden ist, kann zugegriffen und die notwendigen Einstellungen ausgeführt werden. So ist die Firma Sautter, welche die Gebäudeleittechnik eingerichtet hat, nur für den Notfall zuständig.
Aufgrund der permanenten Begleitung durch den technischen Außendienst und durch die ausgereifte Gerätetechnik von Tecalor in Verbindung mit dem hohen Potenzial der Wärmequelle erreicht das System eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von fast 5,5. So lassen sich durch die Kombination von regenerativen Energiequellen, Solar-eisspeicher und Wärmepumpen beim Heizbetrieb bis zu 50 % an Energie gegenüber herkömmlichen Lösungen auf Gas/Öl-Basis einsparen. Bei einem Nutz-Energiebedarf von 120 750 kWh/a für die Heizung kann so eine größere Menge CO2-Ausstoß vermieden werden. Hinzu kommt die Möglichkeit, mit diesem System auch zu kühlen und auf diese Weise sogar noch bis zu 95 % Energie gegenüber einer klassischen Klimaanlage zu sparen.
Über eine Fußbodenheizung erfolgt sowohl Heizung und Kühlung der Büros, der Produktionsbereich wird mit Hilfe von Betonkernaktivierung temperiert. Thomas Preuhs zeigt sich begeistert: „Bei der Planung und beim Bau des neuen Firmengebäudes betraten wir an vielen Stellen Neuland. Dank mutiger Entscheidungen haben wir jetzt eine Lösung, die in vielen Punkten einzigartig für Deutschland ist.“
Architekten: Rohrbach + Schmees Dipl.-Ing. Architekten BDA, Planungsgesellschaft mbH, Gießen
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