TGA Objekt des Monats

TGA Ausgabe 11-2018

Kühlen mit Geothermie, heizen mit Abwärme

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Statt sparsame Kältekompressoren und einen ökologischen Heizkessel anzuschaffen, hat der Kunststoffverarbeiter Soma in Dotternhausen in ein anderes ressourcenschonendes Konzept investiert: Der Betrieb kühlt seine zehn Spritzgießmaschinen Abb. 1 mit Kälte aus dem Erdreich und heizt die Hallen und Büros des 2016 errichteten Gebäudes mit Produktionsabwärme. Die wesentlichen Komponenten der Lösung sind Terracool-Hochleistungsenergiepfähle (HEP) von Viatherm sowie ein 5000-l-Wärmespeicher, ein 2000-l-Kältespeicher Abb. 2 und ein 500-l-Speicher mit Frischwassererwärmer und die Systemregelung VarCon380 Pro Abb. 3 von varmeco.

Das Kühlen mit Geothermie gelingt bei Soma nur über die Hochleistungsenergiepfähle. Sie bestehen aus vorgespannten Schleuderbeton-Fertigteilen und sind für die oberflächennahe Geothermie konzipiert. Sie werden in eine Bohrung eingebracht und der Ringraum zum Gebirge mit thermisch optimiertem Verpressmaterial verfüllt. Bei Soma sind vier HEP im Einsatz. Jeder ist 28 m lang und hat einen Durchmesser von 1,6 m. In den Pfählen befinden sich jeweils 42 m3 klares Wasser und auf den Anwendungsfall abgestimmte Wärmeübertrager.

Die Energiepfähle reichen so tief in den Untergrund, dass sie im unteren Bereich etwa 10 °C erreichen. Das ermöglicht es, das Öl und die Werkzeuge der Spritzgießmaschinen zu jeder Jahreszeit zu kühlen. Der Kältespeicher sorgt dafür, dass der Kühlkreislauf auch Lastspitzen gewachsen ist. Im Sommer wird die Abwärme (bis zu 100 kW) dem oberen Bereich der HEP über Wärmeübertrager zugeführt und in das umliegende Erdreich abgegeben. Im Winter kommt die mit bis zu 40 °C anfallende Produktionsabwärme der Niedertemperaturheizung zugute.

Eine Sonderstellung als Wärmequelle hat der 11-kW-Druckluftkompressor. Er liefert Wärme bei mehr als 65 °C, die sich bestens für die Trinkwassererwärmung im Durchlaufprinzip eignet (500-l-Speicher). Damit überschüssige Wärmeströme in den 5000-l-Speicher nicht durch die Maschinenabwärme heruntergekühlt werden, wird die Wärme auf verschiedenen Höhen eingekoppelt und entnommen. Das Speichermanagement sowie den Betrieb der Pumpen organisiert die zentrale varmeco-Regelung VarCon380 Pro. Sie ließ sich für die ungewöhnliche Anwendung über Zusatzmodule anpassen und bietet die Möglichkeit, über das Internet auf die Betriebsdaten und die hinterlegte Parametrierung zuzugreifen. So kann SHK-Fachmann Nikolai Nichelmann aus Balingen, dessen Unternehmen die Anlage geplant und installiert hat, auch aus der Ferne unterstützend eingreifen.

Nur für den Notfall oder für besonders kalte Tage steht eine Wärmepumpe bereit. Sie ist verfahrbar und kann innerhalb von 30 min an die Ölkühlung der Spritzgießmaschinen angekoppelt werden, um die Wärme fürs Haus nutzbar zu machen. Benötigt wurde sie bisher allerdings noch nicht. Auch das Kühlkonzept hat sich bewährt und die Kühlkapazität deckt den momentanen Bedarf voll ab. Falls zusätzliche Spritzgießmaschinen angeschafft werden, sollen neue Energiepfähle hinzukommen. Die Technikzentrale wurde bereits für eine Erweiterung ausgelegt. www.varmeco.de www.viatherm.de www.nichelmann-gmbh.de

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Ralf Dunker / varmeco

Ralf Dunker / varmeco

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