Kommunales Vorzeigeprojekt
Schulzentrum rundum effizient mit Strom, Wärme und Kälte versorgt
Ein großes Schulzentrum im baden-württembergischen Ditzingen nutzt effiziente Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK), die ein gasbetriebenes Blockheizkraftwerk von COMUNA-metall mit drei Adsorptionskältemaschinen der Firma InvenSor bereitstellt.
»Bezahlbar« und »umweltfreundlich« waren die Anforderungen, die an die neue Haustechnikanlage des Schulzentrums in Ditzingen gestellt wurden, als das Jahrhunderthochwasser 2010 den Keller des Gebäudes unter Wasser setzte. Die Stadt als Bauherr entschied sich für eine fortschrittliche KWKK-Anlage, die mit Adsorptionskältemaschinen gekoppelt wurde. Dipl. Ing. Verena Berndt vom planenden Ingenieurbüro Berndt sagt: »Es war unsere erste Verbindung von BHKW und Adsorptionskältemaschinen, und ich bin nach wie vor absolut überzeugt von dem Konzept. Das System funktioniert nun seit über zwei Jahren perfekt und die Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit sind voll aufgegangen. Wir kommen beispielsweise bei den jährlichen Betriebsstunden des BHKWs auf sehr gute 7400 Stunden. Die AdKMs von InvenSor verlängern dabei die Laufzeit des BHKWs in den Sommermonaten und damit auch die Effizienz insgesamt ungemein«.
Das erdgasbetriebene BHKW erzeugt den Strom für das Schulgelände, nur der Überschuss wird ggf. ins Netz des Energieversorgers eingespeist. Die entstehende Abwärme des BHKWs wird im Winter zur Erwärmung der Unterrichts- und Verwaltungsräume aller Einheiten des Komplexes genutzt. Dies geschieht über normale Heizkörper in den einzelnen Gebäuden, die beheizte Gesamtfläche beträgt in allen Bauten insgesamt rund 5000 m². Aufgrund der Größe der Fläche plante man deswegen ein BHKW mit einer Leistung von 50 kW elektrisch und 100 kW thermisch ein. Spitzenlasten werden über einen Holzpelletkessel mit 300 kW, einen Gaskessel (1120 kW Leistung) und vier 3000 Liter fassende Wärmepufferspeicher abgedeckt.
Dieses bewährte KWK-System wurde im Schulzentrum um die Klimatisierung erweitert. Im Sommer wird die anfallende Abwärme des BHKWs genutzt, um drei InvenSor Adsorptionskältemaschinen mit zusammen 27 kW Leistung anzutreiben. Diese innovativen Kältemaschinen erzeugen kaltes Wasser und nutzen dafür als Antriebsenergie Wärme statt Strom. Damit sinken die CO2-Emissionen und mit Wasser als Kältemittel werden zusätzlich drei ganz wesentliche Vorteile erzielt: Problematische Kältemittel werden komplett vermieden, Verluste aufgrund von Leckagen sind kein Thema mehr, und der Wartungsaufwand geht gegen Null. Die jährliche CO2-Einsparung liegt für die Gesamteinrichtung bei circa 930 Tonnen gegenüber der vorher genutzten herkömmlichen Heizungs- und Klimatisierungsanlage. Die KWKK-Lösung spart also nicht nur massiv Strom ein sondern schont auch noch die Umwelt.
Gekühlt werden in Ditzingen die Computer- und Medienräume sowie die Verwaltungsbüros über eine Lüftungsanlage mit Kreuzstromwärmeübertrager. Dabei werden rund 100.000 m3/h über insgesamt fünf Lüftungsanlagen bewegt und 23.000 m3/h des Luftumsatzes gekühlt. Die Kühlung wurde erstmals im Sommer 2012 in der Glemsaue verwendet, wobei die ADKMs inzwischen auf Betriebszeiten von über 800 Stunden pro Jahr kommen.
Bei den anwernderfreundlichen InvenSor Adsorptionsmaschinen lassen sich Zieltemperaturen für Kaltwasser und für den Rücklauf im Antriebskreislauf über das mehrsprachige farbige Touch-Display sehr einfach einstellen. Sogar eine Nutzung als Wärmepumpe ist schon vorbereitet und kann am Gerät aktiviert werden. Mit der bereits integrierten Hydraulik können Fachleute und Planer ihre speziellen Lösungen wie z.B. Nutzung von Freier Kühlung an kalten Tagen umsetzen, ohne die Komplexität und damit Fehleranfälligkeit der Gesamtanlage wesentlich zu erhöhen. Der leicht zu bedienende Inbetriebnahmemodus, die automatische Betriebsoptimierung und die standardmäßig vorhandene Internet-Schnittstelle machen die Geräte von InvenSor zu Plug&Play-Geräten, die selbst mit geringen Vorkenntnissen sehr gut zu bedienen sind.
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