TGA Heizungstechnik

TGA Ausgabe 09-2017
Wärmekonzept für Bildungseinrichtung

Trivalentes Heizsystem


1 Komplett energetisch modernisiert: Gebäude II des sechsteiligen Schulkomplexes des Das Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik (BFE) in Oldenburg. Das BFE empfängt jährlich etwa 5000 Seminarteilnehmer auf 3000 m2 Schulungsfläche.

1  Komplett energetisch modernisiert: Gebäude II des sechsteiligen Schulkomplexes des Das Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik (BFE) in Oldenburg. Das BFE empfängt jährlich etwa 5000 Seminarteilnehmer auf 3000 m 2 Schulungsfläche.

Zentraler Bestandteil einer energetischen Modernisierung des Bundestechnologiezentrums für Elektro- und Informationstechnik in Oldenburg war ein neues Heizkonzept. Auf Basis einer Wirtschaftlichkeitsberechnung fiel die Entscheidung für ein trivalentes Heizsystem mit Kühlfunktion.

Kompakt informieren

Bei der Heizungserneuerung des Bundestechnologiezentrums für Elektro- und Informationstechnik erwies sich die Investition in ein Heizsystem mit Gas-Brennwertheizkesseln, BHKW und Sole/Wasser-Wärmepumpe als besonders vorteilhaft.

Neben der erhöhten Systemsicherheit ergibt sich eine Modulationstiefe von annähernd 90 % (82…804 kW). Außerdem wurde ein echter Zusatznutzen durch den Einsatz der passiven und aktiven Kühlung realisiert.

Das BHKW-Modul wurde so dimensioniert, dass es praktisch an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr in Betrieb sein kann.

Das Bundestechnologiezentrum für Elektro- und Informationstechnik (BFE) im niedersächsischen Oldenburg ist in Deutschland der größte Anbieter von Fortbildungslehrgängen für alle beruflichen Ebenen der elektro- und informationstechnischen Handwerke in Deutschland. Es wurde 1947 mit dem Ziel gegründet, eine hochkarätige, zentrale Branchenbildungsstätte für das gesamte Bundesgebiet zu schaffen. Seitdem wurden hier mehr als 26 000 Meister ausgebildet.

Zum 70-jährigen Geburtstag des BFE wurde kürzlich das komplett energetisch modernisierte Gebäude II Abb. 1 des sechsteiligen Schulkomplexes fertig. Der Umbau unter der Federführung von Architekt Hermann Kulla dauerte knapp eineinhalb Jahre und kostete rund 6,47 Mio. Euro. Die Kosten wurden größtenteils von Bund und Land aufgebracht.

Entstanden ist ein energetisches Mustergebäude auf höchstem Niveau, indem alle fünf Meisterprofile des Bundestechnologiezentrums ihr neues Zuhause gefunden haben. Im Blickpunkt der Eröffnung stand die moderne Heizungsanlage im Rahmen eines energieeffizienten Gesamtkonzepts, das Beispielcharakter für die dort lernenden angehenden Meister und Fachkräfte hat.

Das neue Heizkonzept

Die TGA-Fachplaner der Thalen Consult GmbH, Zetel, überzeugten die Auftraggeber von einer Kombination aus Gas-Brennwerttechnik Abb. 2 und BHKW Abb. 3 sowie zwei geothermischen Wärmepumpen Abb. 4, die zusätzlich zur Heizfunktion eine passive und aktive Kühlung der Lehrräume ermöglichen.

„Das neue Heizkonzept wird durch die trivalente Wärmeerzeugung mittelfristig erhebliche Einspareffekte realisieren“, dessen ist sich der verantwortliche Dipl.-Ing. Alois Heckmann Abb. 5 sicher. Eine umfangreiche Wirtschaftlichkeitsberechnung zeichnete den Weg für die Neuplanung und Ausstattung der Heiztechnik vor.

Das Konzept basiert auf zwei bodenstehenden Gas-Brennwertheizkesseln des Typs Brötje EuroCondens SGB 400 mit ISR-Systemreglern und Erweiterungsmodulen (0…10 V) zur Einbindung in die Gebäudeleittechnik (DDC 4200e von Kieback&Peter). Die Grundlast deckt ein Kompakt-BHKW (neoTower Premium M 20.0 von RMB/Energie). Mit einer modulierenden Leistung von 10,7 bis 20 kWel und 29,1 bis 46,2 kWth bildet es leistungsmäßig die Mittelklasse im neoTower-Programm und ist bei der gewählten Dimensionierung praktisch an 365 Tagen im Jahr rund um die Uhr in Betrieb.

Weitere zentrale Komponenten der Heizungsanlage sind zwei wassergekühlte Wärmepumpen von MTA, die an ein Erdsondenfeld mit zwölf Tiefbrunnen im Innenhof des Gebäudekomplexes angeschlossen sind sowie die Trinkwassererwärmung mit zwei 400-l-Ladespeichern von Danfoss für die Bereiche Küche und Wohnheim.

BHKW und Brennwerttechnik

Das BHKW wurde über einen 1500 l fassenden Pufferspeicher hydraulisch entkoppelt an einen Sammler für alle Wärmeerzeuger angeschlossen (Hydraulikschema als PDF). Die vom BHKW erzeugte elektrische Energie kann zu einem Großteil direkt in der Bildungseinrichtung genutzt werden – immerhin werden jährlich etwa 5000 Seminarteilnehmer im BFE begrüßt.

Bei der Wahl des Gas-Brennwertgeräts entschied man sich aufgrund der positiven Erfahrungen für die bodenstehenden EuroCondens SGB von Brötje– in diesem Fall mit einer Nennwärmeleistung von jeweils 402 kW. Die Kaskade ersetzte die Altanlage, die aus drei Gas-Gebläseheizkesseln (Baujahr 1981) bestand und moduliert bis 82 kW.

Der hohe Normnutzungsgrad der EuroCondens-SGB-Baureihe (bis 610 kW) – in der im BFE verbauten Größe 400 liegt er mit 40/30 °C bei 109,4 % (Hi) und mit 75/60 °C bei 106,4 % (Hi) – resultiert unter anderem aus einem Wärmeübertrager aus einer speziellen Aluminium-Silizium-Legierung, die über eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt, und einen modulierenden Gas-Vormischbrenner. Die Emissionswerte liegen für NOx mit < 20 mg/kWh und für CO mit < 10 mg/kWh jeweils weit unterhalb der Grenzwerte.

Die Einbringung der Wärmeerzeuger in den Heizungskeller gelang bei diesem Projekt sehr einfach über einen Schacht, da sie mit Katalog-Abmessungen von 1526 × 762 × 1882 mm (HBT) sehr kompakt gebaut sind. Genauso einfach war durch die vorbereiteten Anschlüsse auf der Geräteoberseite die hydraulische Einbindung. Die Abgas- und Zuluftleitungen können von oben oder von hinten angeschlossen werden, die wartungsrelevanten Bauteile befinden sich vorne. Zusätzlich erleichtert wird die Installation durch das Multilevel-Prinzip – der grundsätzliche Aufbau jedes Heizkessels ist identisch, sodass der Installateur sich nicht bei jedem Auftrag neues Wissen aneignen muss.

Die Abgasstrecke der Gas-Brennwertheizkessel wurde gemeinsam als Kaskade ausgeführt. Zum Einsatz kamen Abgasrohre aus Polypropylen mit einem Durchmesser von 200 mm, die durch den bereits bestehenden Schornsteinschacht verlegt wurden.

Umbau bei laufendem Betrieb

Die Modernisierung der Heizungsanlage erfolgte von Mai bis November 2016 während des laufenden Schulbetriebs. BFE-Direktor Dipl.-Ing. Thorsten Janßen Abb. 5: „Wir haben uns sehr intensiv mit der Vorplanung beschäftigt – das hat sich in der Umbauphase ausgezahlt. Dank der guten Zusammenarbeit aller Beteiligten ist es wirklich sehr gut gelaufen.“

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Trivalentes Heizsystem
  2. Teil: Steckbrief / Bautafel
  3. Teil: Dieter Last
  • 2  Eine kompakte Bauweise, hohe Wirkungsgrade und ein geräuscharmer Betrieb zeichnen die beiden Gas-Brennwertheizkessel EuroCondens 400 von Brötje aus.

  • 3  Das modulierende neoTower-BHKW Premium M 20.0 von RMB/Energie ist auf Dauerbetrieb ausgelegt.

  • 4  Die beiden mit einem Erdsondenfeld gekoppelten Wärmepumpen ermöglichen zusätzlich zur Heizfunktion mit jeweils 48 kW eine passive Kühlung und eine aktive Kühlung (57,5 kW) der Lehrräume.

  • 5  Die „Macher“ und Auftraggeber (v l.): Hubert Mört und Andreas Lake (Heinrich Voss Gebäudetechnik), Daniel Norder (Technischer Außendienst Brötje) sowie BFE-Direktor Thorsten Janßen und Alois Heckmann sowie Hannes Miotk (Thalen Consult).

Brötje

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