Gut geplant, intelligent installiert

Ein IT-Systemanbieter im niederländischen Elst setzt auf eine Kombination aus Luft/Wasser-Wärmepumpen-Kaskade und raumlufttechnischer Anlage.

In Kombination mit weiteren energetischen Maßnahmen erfüllt der Neubau mit Smart Home-Regelung den niederländischen Gebäudestandard „GPR-Score 8,0“.

Das mittelständische IT-Unternehmen hat in Elst ein Gebäude mit einer Produktionshalle und vier vermieteten Geschäftseinheiten errichtet. Es besitzt eine Brutto-Grundfläche von 3.200 m² und bietet für die Unternehmen sowohl Büro- als auch Lagerflächen.

Den größten Teil des Gebäudes nutzt der IT-Systemanbieter selbst. Zum Heizen und Kühlen war eine flexible Lösung gefragt, welche die Bedürfnisse der verschiedenen Nutzer berücksichtigt und auch von jedem Anwender individuell regelbar sein sollte. Gleichzeitig wurden hohe energetische Standards gefordert.

Der Neubau liegt in einem Planungsgebiet, für das die Gemeinde ein hohes Niveau im niederländischen Gebäudestandard „GPR-Score“ anstrebt. Die Anforderungen betreffen sowohl die Qualität der Baumaterialien, die Wärme- und Schalldämmung, die Nachhaltigkeit als auch den langfristigen Energieverbrauch. Die Bewertungsskala des „GPR-Score“-Baustandards reicht von 1 für den niedrigsten und 10 für den höchsten Erfüllungsgrad. Bauherren, die den jeweilig angestrebten Standard erreichen, profitieren von Zuschüssen und steuerlichen Vorteilen. Das hier vorgestellte Gebäude erreicht einen sehr guten „GPR-Score“ von 8,0.

Umfassendes Energiekonzept

Das IT-Unternehmen hat sich für ein umfassendes Smart Home-Gebäudekonzept mit Heiz- und Lüftungskomponenten vom Systemtechnik-Spezialisten Wolf entschieden. Das Heizen und sanfte Kühlen über die Fußbodenheizung des Gebäudes übernehmen 13 „CHA-Monoblock“-Wärmepumpen des Herstellers mit einer Heizleistung von jeweils 10 kW. Die Regelung dieser Geräte kann in ein intelligentes Stromnetz („Smart-Grid-ready“) integriert werden. Sie werden zudem von der hauseigenen Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) mit selbsterzeugtem Strom versorgt.

Die Luft/Wasser-Wärmepumpen (R290, Propan) können hohe Vorlauftemperaturen (< 70 °C) realisieren, ohne dass das elektrische Heizelement zum Einsatz kommt. Ein zentrales Lüftungsgerät „CRL“ von Wolf versorgt alle Gebäudeteile nach Bedarf mit gekühlter bzw. vorgewärmter Außenluft. Das übergeordnete Gebäudemanagementsystem regelt nicht nur die RLT-Anlage der vier Betriebseinheiten, die PV-Module, Beleuchtung und Außenjalousien, sondern insbesondere die Energieoptimierung des Gebäudes durch die Kombination von Wärmepumpen und PV.

Acht Luftwärmepumpen sind für die größte Betriebseinheit des Gebäudes – den IT-Systemanbieter – auf einem Dachrahmen in einer parallelen Kaskadenanordnung zusammengeschaltet. So können alle Wärmepumpen gleichzeitig genutzt werden. Die anderen Gewerbeeinheiten im Gebäude haben jeweils eine eigene Luft/Wasser-Wärmepumpe für ihren individuellen Heiz- und/oder Kühlbedarf – die Geräte sind ebenfalls auf dem Dach des Gebäudes installiert. Über die Wolf-„Smartset“-App steuern und überwachen die Mieter alle Raumklima-Parameter in ihren Räumlichkeiten, ohne dass sie dafür Zutritt zum Technikraum benötigen. Mit Hilfe einer intelligenten Einschalt- und Laufzeitoptimierung sorgen die Wärmepumpen für eine bedarfsgerechte Heizung und Kühlung. Die Gebäudeleittechnik steuert die Luftwärmepumpen über eine KNX-Schnittstelle an. Über diese Schnittstelle können zur Überwachung und Steuerung der gesamten Anlage auch alle Betriebsdaten ausgelesen werden. !PAGEBREAK()PAGEBREAK!

Stark schwankende Heiz- und Kühllasten

Die Wärmepumpenkaskade deckt die parallel anfallenden und stark schwankenden Leistungsanforderungen des IT-Systemanbieters effizient und sicher ab. Liegt ein nur sehr geringer Leistungsbedarf vor, schalten sich nicht benötigte Wärmepumpen des Verbundes aus. Mit diesen und weiteren Betriebsstrategien kann sich die energetische Effizienz, insbesondere während der Übergangsjahreszeiten, erheblich verbessern. Da die parallel angeordneten Luft/Wasser-Wärmepumpen jeweils zur Seite nach außen ausblasen, beeinflussen sie sich weder thermisch noch akustisch. Ihr Geräuschpegel im Nachtbetrieb liegt, nach Herstellerangaben, in drei Metern Entfernung unter 35 dB(A).

Alle Außengeräte der Wolf-„CHA-Monoblock“-Wärmepumpen sind über vollisolierte Kunststoffrohre mit den Innengeräten im Technikraum verbunden. Hier sind die Geräte an einen Verteilerbalken angeschlossen, so dass unterschiedliche Gebäudeteile voneinander unabhängig und gleichzeitig sowohl geheizt als auch gekühlt werden können.

CO2-Sensoren regeln Luftvolumenstrom

Das Kompakt-Lüftungsgerät Wolf-„CRL-iDH-9000“ mit stufenlos regelbaren Hochleistungs-Radialventilatoren auf Basis von EC-Motoren zur Innenraum-Aufstellung wurde in drei einfach zu transportierenden Modulen angeliefert und vor Ort in einer Technikzentrale montiert.

Es tauscht pro Stunde rund 7.000 m³ Luft aus. Der Luftvolumenstrom wird mittels CO2-Werten über variable Volumenstromregler eingestellt. Des Weiteren wird mit einem hocheffizienten Sorptions-Rotationswärmeübertrager nicht nur Wärme, sondern auch Feuchtigkeit aus der Abluft an die Zuluft über-tragen. Ein integriertes, wasserführendes Register gleicht Temperaturdifferenzen aus der Wärmerückgewinnung aus. So kann die Zuluft im Sommer zusätzlich gekühlt bzw. im Winterbetrieb erwärmt werden.