Energiewende in Gewerbeimmobilien

Luft/Luft-Wärmepumpen und Wärmerückgewinnungssysteme leisten einen wichtigen Beitrag zur Minderung des Energiebedarfs im Gebäudesektor und damit zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende. Ein Beispiel zur Umsetzung in die Praxis zeigt das Haustechnikkonzept der „dm-drogerie markt“-Kette. Dieses umfasst die Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Kühlung sowie die Steuerung und wurde in über 1000 dm-Märkten in Deutschland umgesetzt.

Mithilfe heute schon verfügbarer Serientechnologien kann die Energiewende im Gebäudebereich erfolgreich umgesetzt werden. Eine wichtige Rolle kommt dabei dem Einsatz regenerativer Systeme wie Wärmepumpen, die kühlen und heizen, in Kombination mit Wärmerückgewinnungssystemen zu. Mit Wärmerückgewinnungssystemen wurden bis zum Jahr 2010 bereits ca. 100 Mio. t CO₂-Emissionen pro Jahr eingespart. Durch eine verstärkte Nutzung von modernen Lüftungsanlagen sowie Kälte- und Klimasystemen mit Wärmerückgewinnungsfunktion im Bereich der Nicht-Wohngebäude, wird im Jahr 2025 ein Einsparpotenzial von zusätzlichen 50 Mio. t CO₂ gegenüber 2010 vorhergesagt. Nicht-Wohngebäude, wie Büro- und Verwaltungsgebäude, Gewerbebauten oder Krankenhäuser, machen in Deutschland zwar nur circa 8 % des gesamten Gebäudebestands aus, verbrauchen aber etwa ein Drittel des Energiebedarfs. Dadurch ergeben sich hier die hohen Energie-Einsparpotenziale und die damit verbundene Reduzierung des CO₂-Ausstoßes.

Rahmenbedingungen durch Gesetzgeber
Die Energiewende im Gebäudesektor wird vom Gesetzgeber mit verschiedenen Verordnungen vorangetrieben. So sind ab 2020 Netto-Null-Energiegebäude im gewerblichen Gebäudebereich Pflicht. Da die Wärmedämmung der Gebäudehülle immer besser wird, sinkt in Zukunft der Heizbedarf weiter. Entsprechend erfolgt, zumindest im Nicht-Lebensmittelhandel, eine Angleichung des Heiz- und Kühlenergiebedarfs. Aufgrund dessen werden mit großer Wahrscheinlichkeit Systeme, die sowohl heizen als auch kühlen können, in Zukunft stärker nachgefragt. Neben Systemen die nur kühlen, zeigt sich am Markt schon seit 1990 ein kontinuierlicher Anstieg von reversiblen Systemen wie Luft/Luft-Wärmepumpen, die über beide Funktionen verfügen. Der Vorteil von diesen Wärmepumpen ist, dass mit nur einem System die Raumheizung und -kühlung sowie die Energie für Lüftung und Warmwassererzeugung bereitgestellt werden können und somit das thermische Energiemanagement von Gebäuden zu 100 % abgedeckt werden kann.

Systeme mit Wärmerückgewinnung
Technologien für die Umsetzung der Energiewende im Gebäudebereich sind schon heute vorhanden und werden in der Praxis erfolgreich eingesetzt. Dass die Systeme weiterhin effizienter werden, zeigt z. B. die „VRV IV“-Wärmepumpe des Herstellers Daikin, die im Vergleich zum Vorgängermodell bis zu 25 % an Primärenergie einspart. Mittels der VRT-Technologie (VRT = Variable Refrigerant Temperature; variable Kältemitteltemperatur) passt sich die Verdampfungs- beziehungsweise Verflüssigungstemperatur im laufenden Betrieb an den Leistungsbedarf an. Besteht beispielsweise in der Übergangszeit von Sommer auf Herbst geringer Kühlbedarf und liegt die Raumtemperatur nah am Sollwert, stellt die Wärmepumpe automatisch eine höhere Verdampfungstemperatur ein und verbraucht somit weniger Energie. Dadurch wird die saisonale Effizienz um 25 % bis 30 % gesteigert.
Die genannte Wärmepumpe ist auch als Wärmerückgewinnungssystem verfügbar. Indem Abwärme aus zu kühlenden Bereichen eines Gebäudes zurückgewonnen und zum Heizen anderer Bereiche und der Warmwasserbereitung verwendet wird, kann zusätzlich Energie eingespart werden. Im Idealfall kann die Abwärme, die bei der Lebensmittelkühlung oder z. B. in einem Serverraum entsteht, komplett zur Beheizung weiterer Räume genutzt werden.

Projektbeispiel: „dm-drogerie markt“
Ein Beispiel aus der Praxis zeigt das Einsparpotenzial durch den Einsatz von Wärmerückgewinnung und -verschiebung: 2008 begann dm-drogerie markt sein Filial-Haustechnikkonzept grundlegend und ganzheitlich zu überdenken. Motiv war es, herauszufinden, wo Energie eingespart und intelligente Technik die Mitarbeiter/-innen in den dm-Märkten entlasten könnte. Das finale Konzept, das gemeinsam mit Daikin und anderen Herstellern entwickelt wurde, umfasst Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Kühlung sowie Steuerung und wird deutschlandweit bereits in über 1000 dm-Märkten umgesetzt. Ein wichtiges Ergebnis der Bestandsaufnahme bei dm war, dass im Schnitt bis zu 90 % des Jahres-Klimatisierungsbedarf im Verkaufsbereich besteht, zeitgleich gibt es in Nebenräumen sowie beim Türluftschleier Heizbedarf.
Um dieses Potenzial ausschöpfen zu können, setzt dm-drogerie markt auf die Luft/Luft-Wärmepumpe Daikin VRV mit Wärmerückgewinnung, die die Abwärme aus den Zonen mit Kühlbedarf in jene mit Wärmebedarf verschiebt. Dafür erfassen Raumfühler die Temperaturen in den verschiedenen Zonen. Zusätzlich wird die VRV für den Betrieb des Türluftschleiers genutzt. Eine Heizung mit fossilen Brennstoffen wird nicht mehr benötigt. Um Fehler aufgrund manueller Bedienung und daraus resultierenden Mehrverbrauch zu verhindern, wurde eine Automatikregelung für den Türluftschleier entwickelt. Zudem automatisiert das webbasierte Managementsystem „ShopInsight“ alle haustechnischen Gewerke sowie Prozesse und wertet die Daten aus, was eine bedeutende Entlastung der Mitarbeiter/-innen darstellt. Die Aufbereitung und Analyse finden bei dm automatisch an zentraler Stelle statt. Dies ermöglicht eine stets aktuelle und übergreifende Darstellung des eingebundenen Filialnetzes, was zu einer schnellen Aufdeckung ineffizient arbeitender Teile der Anlage führt. Die Energieflüsse vor Ort sind transparent einsehbar, so werden unnötige Mehrverbräuche verhindert und erhebliche Mengen Energie eingespart.
Die Systemintegration des „Shop­Insight“-Systems, der Schaltschrankbau und die Installation vor Ort kommen dabei aus einer Hand von der Hörburger AG. Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Ener­gieeffizienz von Klimainnengeräten ist der Verschmutzungsgrad ihrer Filter. Gerade im hochfrequentierten Handel fällt viel Staub an, der von den Klimageräten aufgesogen wird. Hier bietet bei den Dai­kin-Geräten eine selbstreinigende Blende Abhilfe.
Mittels des hohen Standardisierungsgrads ist das ökologische und wirtschaftlich nachhaltige Haustechnikkonzept auf alle dm-Märkte übertragbar. Für ein Maximum an Energieeffizienz wird die Haustechnik jedoch in jedem Markt an die Gegebenheiten angepasst. Insgesamt reduziert das Haustechnikkonzept von dm-drogerie markt die CO₂-Emissionen pro Jahr und Markt um etwa 33 %. Da dm seit 2012 in allen Märkten Ökostrom bezieht, erhöht sich die Zahl sogar auf 90 %. Bei renovierten Filialen konnte der Stromverbrauch um 26 % reduziert werden.

Wann ist Wärmeverschiebung sinnvoll?
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wärmeverschiebung dort sinnvoll ist, wo die Komfortansprüche oder Nutzungsbedingungen eine zeitgleiche Heiz- und Kühlnachfrage im Gebäude erwarten lassen, insbesondere bei erkennbaren technologischen Lasten z. B. bei Kühlmöbeln im LEH oder bei Servern, die ohnehin der Kühlung bedürfen. Vom Einsatz von Wärmepumpen und Wärmerückgewinnungssystemen profitieren durch verringerte CO₂-Emissionen neben der Umwelt auch der Investor beziehungsweise Bauherr. Da er mit nur einer Technologie die Anforderungen der EnEV erfüllt, entfallen zusätzliche Investitionskosten. Bei Anlagentechnik, die mit fossilen Energien wie Öl oder Gas betrieben wird, sind zusätzliche Maßnahmen wie die Kombination mit Solar vonnöten, um die primärenergetische Obergrenze nicht zu überschreiten. In Zukunft werden so voraussichtlich Wärmepumpenanlagen vor allem im Neubau zunehmend zur technischen Standardlösung. Im Idealfall werden sie mit integrierter Wärmerückgewinnungsfunktion eingesetzt und arbeiten so noch effizienter.

Autor: Thomas Graupensberger, Leiter Vertrieb Gewerbe, Daikin Airconditioning Germany GmbH

Daikin auf der ISH: Halle 12.0, Stand E61

www.daikin.de