Historischer Schulbau erhält neues Heizsystem
Energieeffiziente Heiztechnik mit Gas-Wärmepumpe, Brennwertkessel, Brennstoffzelle und Pufferspeicher
Der repräsentative Schulbau am Botanischen Garten in Hannoversch Münden wurde vor rund 120 Jahren errichtet und 1978 durch einen Anbau erweitert. 2007 kam schließlich ein Gebäude für den Ganztagesbereich mit Mensa, Bibliothek und Computerraum hinzu. Im gesamten Komplex wurde nun die Wärme- und Warmwasserversorgung modernisiert und mit zukunftsorientierter, energiesparender Technik ausgestattet. Je zwei Gas-Wärmepumpen und Gas-Brennwertkessel des Herstellers Buderus, eine Brennstoffzelle sowie zwei Pufferspeicher bilden ein multivalentes Heizsystem.
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Die beiden Gas-Absorptionswärmepumpen Logatherm GWPL 41kW decken die Grundlast. Die Spitzenlastabdeckung übernehmen die zwei Gas-Brennwertkessel Logano plus KB372 mit einer Gesamtheizleistung von 300 kW. Eine Brennstoffzelle dient als Beistelllösung zu den Brennwertkesseln und nutzt ebenfalls den Energieträger Erdgas. Sie ist mit einer thermischen Leistung von bis zu 1,7 kW bei einer Rücklauftemperatur von 30 °C (0,9 kW bei einer von Rücklauftemperatur 50 °C) hydraulisch in die Pufferspeicheranlage eingebunden. Da die Brennstoffzelle zugleich Wärme und Strom erzeugt, kann sie einen Teil der elektrischen Grundlast der Schule decken. Überschüssiger Strom entsteht nicht, weil der erzeugte Strom vollständig selbst verbraucht wird. Bei höherem Bedarf wird zusätzlich Strom aus dem Netz bezogen. Für die Planung der Anlage war das Büro Geese – Beratende Ingenieure verantwortlich, die Installation der Wärmeerzeuger übernahm die ortansässige Firma Thiedemann.
Vorhandene Wärmeverteilung weiter nutzbar
Die Gas-Absorptionswärmepumpen befinden sich auf dem Dach des dreistöckigen Schulanbaus. Die Gas- und Heizungsleitungen werden als Aufputzinstallation bis zum historischen Dachstuhl und von dort zu den Wärmeerzeugern geführt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wärmepumpen heben Gas-Absorptionswärmepumpen die Umweltwärme nicht mit Strom, sondern mit Erdgas auf das benötigte Temperaturniveau, mit einem Wirkungsgrad von bis zu 164 Prozent. Durch die modulare Betriebsweise passen sich die Geräte variablen Lasten außerdem selbstständig an. Praktisch für die Heizungsmodernisierung größerer Bestandsgebäude: Gas-Wärmepumpen erzeugen höhere Vorlauftemperaturen als Elektro-Wärmepumpen von bis zu 70 °C, wodurch sich die vorhandene Wärmeverteilung weiter nutzen lässt. Verteilt wird die Wärme in der Schule am Botanischen Garten über insgesamt 114 Heizkörper auf vier Geschossen.
Gas-Brennwertgeräte für Spitzenlasten
Da der Einsatzbereich von Gas-Absorptionswärmepumpen nahezu identisch zu dem von Gas-Brennwertgeräten ist, bietet sich eine Kombination beider Technologien an. In das Heizsystem sind deshalb zwei Gas-Brennwertgeräte mit je 150 kW Leistung integriert, die den alten Wärmeerzeuger mit Baujahr 1998 und 450 kW Leistung ablösen. Die neue Heizkesselkaskade ist vor allem bei Spitzenlasten sowie bei Außentemperaturen im Minusbereich von unter -20 °C wichtig, um die Gas-Absorptionswärmepumpen, für deren Betrieb die Außenlufttemperatur zwischen -20 und 45 °C liegen muss, zu ergänzen. Für optimale Laufzeiten der Wärmeerzeuger wurden schließlich zwei Pufferspeicher mit je 2.000 Litern Fassungsvermögen installiert.
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