Betriebskostenfreie Kühlung: Takko-Fashion-Filialen setzen auf standardisiertes Wärmepumpensystem und Online-Bestandsmanagement

Aktuell sind europaweit mehr als 400 Takko-Filialen mit dem System ausgestattet. Das Ergebnis dieses Projektes, an dem gleich mehrere Unternehmen (Daikin, Biddle, EnergyInsight) beteiligt sind, kann sich sehen lassen: erheblich reduzierte Betriebskosten und rund 70% weniger CO₂-Ausstoß pro Filiale.

Konzeptentwicklung
„Wir wollten vor allem weg von fossilen Primärenergien und hin zu Erneuerbaren Energien“, berichtet Andreas Kaupp, Abteilungsleiter Bau und Einrichtung bei Takko. Im Rahmen einer Neuausrichtung des Filialkonzeptes wurden 2002 unterschiedliche Möglichkeiten eruiert, bis die optimale Lösung gefunden war. Das ursprüngliche Haustechnikkonzept bei Takko bestand, wie bei vielen anderen Filialisten auch, aus einer herkömmlichen Heizungs-/Lüftungsanlage mit Deckenlufterhitzern und einem PWW-Türluftschleier. Zur Umsetzung des neuen Haustechnikstandards mit Shopklimatisierung im Sommer wurde zusätzlich ein Kaltwassersatz installiert. Dies hatte aber u.a. bei den Betriebskosten einen Kostenanstieg von 53% im Vergleich zur traditionellen Lösung zur Folge.
Aufgrund der geplanten Expansionszahlen national und international war diese Entwicklung mittelfristig nicht tragfähig. Daher musste eine moderne Technologie gefunden werden, die im Gesamtpaket mit Installation, Wartung und Energiekosten alle Anforderungen erfüllt. Die Haustechnik sollte einfach, wiederholbar, nachhaltig, hochwertig und vor allem kostengüns­tig sein. Gemeinsam mit dem Systemlieferanten Daikin hat Takko hier die ersten Schritte unternommen. Noch im gleichen Jahr 2002 wurde auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse der erste Standort mit der neuen Technologie realisiert.

Erster Meilenstein 2002: monovalente Luft-Luft-Wärmepumpe
Zur monovalenten Beheizung des Verkaufsraums und der Nebenräume wurde eine „Daikin VRV Wärmepumpe“ eingesetzt. Das Gerät war gleichzeitig im Sommer in der Lage, eine Klimatisierung zu ermöglichen. Bei der Selektion der Innengeräte fiel die Wahl auf spezielle Unterdeckenkassetten. Eine Besonderheit des Konzepts stellte vor allem die Anbindung des Türluftschleiers von Biddle an die VRV Wärmepumpe dar. Vor dem Hintergrund eines effizienten und wirtschaftlichen Gesamtsystems wurden zur Abdeckung der erforderlichen Frischluftrate „Daikin VAM Wärmerückgewinnungseinheiten“ in die Lüftung integriert. Somit sparte Takko sowohl im Winter als auch im Sommer enor­me Energiemengen für die Vorkonditionierung der Außenluft ein. Kurzfristig bedeutete dies für Takko, dass die reinen Investitionskosten der neuen Technik im Vergleich zum alten Konzept mit konventioneller Heizungs-/Lüftungsanlage inkl. Kaltwassersatz um 18% gesenkt wurden. Nach etwa einem Jahr konnte laut den Betriebskostenaufzeichnungen des Unternehmens ermittelt werden, dass zu den gleichen Kosten, mit denen früher nur geheizt wurde, nun eine Filiale beheizt und klimatisiert werden konnte.

Weitere Meilensteine: Einführung eines leistungsstärkeren Kältemittels und zentrale Automatisierung
In den weiteren Jahren wurde an der Verfeinerung des Konzepts gearbeitet. Ein Meilenstein war 2004 die neue „Dai­kin VRV“-Serie mit dem neuen Kältemittel R410a. Die speziell im Heizbetrieb enorm gesteigerten Leistungszahlen und die feine Baugrößenabstufung sorgten für eine weitere Reduzierung der Energiekos­ten um 32%.
Als nächstes Ziel steckte sich Takko die zentrale Automatisierung der kompletten Filialtechnik über alle Liegenschaften hinweg. Gemeinsam mit Daikin und den Shop-Management Spezialisten von EnergyInsight wurde 2006 auch dies erreicht. So wurde nun neben einer optimierten übergeordneten Regelung für die gesamte Haustechnik auf LON-Basis, vor allem auch das auf einem Web-Portal basierende Shop-Management- und Shop-Controlling-System eingesetzt (Bilder 3 und 4). Ein wichtiges Resultat war die Dämpfung der Betriebskosten nochmals um 14%, da das System eine Fehlbedienung der Haustechnik durch das Personal ausschließt. Aus Erfahrung mit dem alten Konzept konnte man sagen, dass je 1 K zu hoher Temperatur im Heizbetrieb bzw. zu niedriger Temperatur im Kühlbetrieb, Mehrkosten im Bereich zwischen 6% bis 8% entstehen ließen.
Das Shop-Management-System brachte zudem weitere Vorteile mit sich: die Verbesserung der Instandhaltungseffizienz, d.h. bessere Qualität bei sinkenden Kosten, Komfortverbesserung in den Filialen, Entbindung des Verkaufspersonals von Hilfsaufgaben, Erhöhung der Transparenz aller Prozesse in den Filialen, Informationen zum Kundenverhalten.

Exkurs: Die heutige Technik unter Berücksichtigung des EEWärmeG
In der aktuell gültigen Fassung des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG 2011), die seit dem 1. Mai 2011 gültig ist, stecken große Chancen für die monovalente Anwendung von VRF-Systemen, wie sie hier eingangs beschrieben wurden. So muss zur Deckung des Wärme- und Kälteenergiebedarf von Neubauten ein regenerativer Anteil erbracht werden. Entscheidend ist, dass die Summe aus Kälte und Wärme zu 50% gedeckt werden muss und nicht jede Betriebsart für sich betrachtet wird. Wichtig ist auch: Im EEWärmeG geht es, im Gegensatz zur Energieeinsparverordnung (EnEV), nie um den Primärenergieverbrauch des Gebäudes, sondern nur um den Wärme- oder Kälteenergiebedarf.

Was dies in der Praxis bedeutet, soll folgendes Beispiel verdeutlichen:
Der Wärmebedarf eines Gebäudes (Heizung und Warmwasser) beträgt 75 MWh/a und wird mittels VRF-Wärmepumpen monovalent gedeckt. Der Kältebedarf in unserem Beispiel beträgt 25 MWh/a und wird ebenfalls mit dem gleichen VRF-System bereitgestellt. Auf der Wärmeseite ergibt sich eine Übererfüllung (100%), da die Wärmequelle Luft als regenerative Energie voll angerechnet werden kann. Dabei würden für den reinen Heizbetrieb bereits 50% regenerativer Anteil reichen. Auf der Kälteseite wäre eine Nichterfüllung, da der Kühlfall im EEWärmeG hier mit 0% regenerativem Anteil angesetzt wird. In Summe jedoch ergibt sich aber Folgendes: Die 75 MWh/a für den Heizfall werden zu 100% erneuerbar erzeugt, was im Verhältnis zum Gesamtbedarf (Heizen und Kühlen) von 100 MWh/a einen erneuerbaren Anteil von 75% ergibt. Dieser ist deutlich höher als 50%, womit die Forderung des EEWärmeG erfüllt wird.
Da der Kühlenergiebedarf eines durchschnittlichen Gebäudes etwa bei 25% des Gesamtenergiebedarfs für Wärme und Kälte liegt, kann man also davon ausgehen, dass sobald die VRF-Technologie monovalent eingesetzt wird, auch das EEWärmeG erfüllt wird.

Energieampel und Benchmarking
Durch die Automatisierung erhält Takko aus den einzelnen Filialen täglich ausführliche Informationen wie Betriebszustände und Temperaturen. „Uns wurde klar, dass wir mehr als reines Bestandsmanagement betreiben können, nämlich ganzheitliches Energiemanagement durch Benchmarking“, erklärt Kaupp. Hierbei wird anhand einer optimal laufenden Filiale ein Referenzwert festgelegt, mit dem alle übrigen Shops verglichen werden. Prof. Dr.-Ing. Berthold Stanzel, Inhaber von Opti Energy und Professor für Versorgungstechnik an der FH Erfurt, hat gemeinsam mit EnergyInsight ein Konzept für eine Energieampel erarbeitet, die anzeigt, ob Filialen gut, befriedigend oder schlecht laufen. Diese Online-Optimierung biete ein großes Einsparpotenzial. Zudem werde das gesamte Anlagenkonzept ständig überprüft, verbessert und erneuert.

Fazit: 70% CO₂-Ersparnis inklusive
„Das Benchmarking beweist, dass bei einer durchschnittlichen Filiale die Heizkosten bei konventioneller Beheizung etwa so hoch sind wie die Stromkosten zum Betrieb einer VRV-Anlage. Das heißt, die Kühlung der Filiale erhält man betriebskostenfrei, denn zu den gleichen Kosten mit denen früher nur geheizt wurde, wird eine Filiale nun beheizt und klimatisiert,“ fasst Prof. Dr.-Ing. Berthold Stanzel die Ergebnisse zusammen.
Aber auch die Betrachtung der CO₂-Ersparnis ist in diesem Zusammenhang wichtig. 2009 konnten die CO₂-Emissionen im Vergleich zu den alten Takko-Bestandsfilialen um 70% gesenkt werden (Vergleich: konventionelle Wärmeerzeugung durch Ölheizung mit VRV Wärme- und Kälteerzeugung).

Technischer Ausblick
Das beschriebene Shopkonzept wurde in den vergangenen Jahren ständig weiterentwickelt, um weitere Energieeinsparpotenziale auszuschöpfen. Die Entwicklung geht dahin, dass immer mehr Gewerke wie z.B. Beleuchtung und Brandmeldeanlage erst nach und nach in das Konzept eingebunden werden. So hat Daikin beispielsweise Anfang 2011 ein neues Round Flow-Kassettengerät mit selbstreinigender Blende auf den Markt gebracht. Die Selbstreinigungsfunktion verhindert den üblichen Leistungsabfall gegen Ende des Wartungszyklus. Damit garantiert sie gleichbleibend hohe Effizienz, denn der Filter wird in einem regelmäßigen Zyklus automatisch gereinigt und der anfallende Staub in einem integrierten Behälter gesammelt. Über eine Leuchtdiode an der Blende und direkt im Display der Fernbedienung wird angezeigt, wenn der Staubsammler entleert werden muss. Die Leerung erfolgt über einen handelsüblichen Staubsauger (Bild 5). Diese Funktion ist gerade für den Textileinzelhandel von Vorteil, da hier das Staubaufkommen besonders hoch ist.

Bilder: Daikin Airconditioning Germany GmbH, Unterhaching

www.daikin.de