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Erneuerbare Energien

PV-Strom für die Heiz- und Klimatechnik

Freitag, 03.05.2019

Ein komplexes Konzept – klug gesteuert

Einen entscheidenden Beitrag zur Wärmerückgewinnung und zur Reduzierung des Energieverbrauchs leistet das R2-System. Wenn in den Büro- und Besprechungszimmern aufgrund der inneren Wärmelasten vorwiegend gekühlt wird, wird die den Räumen entzogene Wärme in den Pufferspeicher geführt und bei Bedarf zur Beheizung der Lagerhalle genutzt.

Das Innere einer Lagerhalle.
Quelle: Mitsubishi Electric
Die große Lagerhalle hat eine Fläche von rund 2.000 m² und wird mit einer Industriefußbodenheizung beheizt.

Mit ihrer niedrigen Vorlauftemperatur eignet sich die Fußbodenheizung optimal zur Nutzung von thermischer Energie aus Wärmerückgewinnung, denn das Temperaturniveau ist in etwa das gleiche. In dieser Zeit werden die Wärmepumpen im Außenbereich nicht benötigt, da die überschüssige Wärme aus den Büroräumen zum Heizen der Halle ausreicht.

Bei hohen Außentemperaturen liegt im gesamten Gebäudekomplex kein Wärmebedarf vor. In diesem Fall wird das Gebäude ausschließlich gekühlt. Wenn die Wärme nicht benötigt wird, weil keine Abnahme über die Industriefußbodenheizung oder die Lüftungsanlage erfolgt, wird die überschüssige Wärme kontrolliert abgeführt. Dann übernehmen die "Mr. Slim"-Außengeräte die Funktion von Rückkühlern.

Eine
Quelle: Mitsubishi Electric
Die "Mr. Slim"-Sechser-Kaskade arbeitet entweder als Wärmepumpe zum Heizen oder als Rückkühler zur Abführung überschüssiger Wärme aus dem Kühlprozess.

Abgerundet wird das Konzept durch eine zentrale Lüftungsanlage, die Flure, Besprechungsräume und den Schulungsraum im Bürotrakt mit Außenluft versorgt. Sie verfügt über ein Heizregister, das ebenfalls als Heizkreis in die Verteilerstation integriert ist und von der Wärmerückgewinnung profitiert.

Besonders hervorzuheben ist, dass die Beheizung nicht nur ohne fossile Brennstoffe erfolgt, sondern der Energiebedarf auch mit selbst erzeugtem Strom abgedeckt werden kann. "Aufgrund des relativ geringen Wärmebedarfs und der intelligenten Energieverschiebung innerhalb des Gebäudes ist es möglich, die benötigte elektrische Energie sowohl für das wassergeführte VRF-System als auch für die Luft/Wasser-Wärmepumpen rechnerisch komplett mit der PV-Anlage abzudecken", erklärt Wiemann. Ein Batteriespeicher kann in Zukunft dafür sorgen, sich von einem Versorger so weit wie möglich abzukoppeln. Die Stromspeicher arbeiten dann mit einer intelligenten Steuerung, die ein dem Energiebedarf des Gebäudes entsprechendes Lastprofil berücksichtigt.

Die Steuerung für das Objekt erfolgt über den KNX-Standard als Kommunikationsprotokoll. Auf diesen sind die einzelnen Gewerke aufgeschaltet. Die Daten für alle gebäudetechnischen Systeme können so zentral abgerufen, gesteuert und parametriert werden.

Unterhalb der Ebene der Gebäudeautomation verfügen die technischen Gewerke über herstellereigene Regelungstechnik. Die Heiz- und Klimatechnik wird zum Beispiel über eine zentrale Systemsteuerung mit Web-Funktionalität vom Typ "EW-50E" gesteuert und überwacht. Ein Wärmepumpen-Manager regelt in Abhängigkeit zur Außenlufttemperatur den Betriebszustand der Anlage. Die Systemsteuerung besitzt keine Anzeigeeinheit, sodass die Bedienung über Tablets (eines pro Etage) erfolgt oder von jedem Nutzer über das hauseigene Netzwerk von seinem Arbeitsplatz eingestellt werden kann.

Fazit

Der Elektro- und Solargroßhändler Elektro Wiemann setzt bei der Komfortklimatisierung und Beheizung seines neuen Unternehmenssitzes auf ein Konzept mit Wärmerückgewinnung, mit der die zwei unterschiedlichen Bereiche des Büro- und Gewerbegebäudes mit Wärme und Kälte versorgt werden. Da das Unternehmen im Bereich der erneuerbaren Energien tätig ist, hat der Unternehmer eine 100-kW-PV-Anlage installiert, um das Gebäude rechnerisch energieautark betreiben zu können. Für das gesamte Gebäude ist auf Wärmeerzeuger auf der Basis fossiler Energieträger komplett verzichtet worden.

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