Klimaschonend Wärme und Strom produzieren

Der Hersteller A.B.S. Silos hat am Unternehmenssitz Osterburken ein innovatives Heizkonzept bestehend aus Wärmepumpe, Photovoltaik und Pelletheizung realisiert. Damit kann der Energiebedarf – Strom wie auch Wärme – weitgehend regenerativ gedeckt werden. Das Besondere: Wärmeerzeuger und Pelletsilos befinden sich platzsparend in zwei Containern außerhalb des Firmengebäudes. Bauliche Eingriffe oder Veränderungen im Gebäude zu Lasten der zur Verfügung stehenden gewerblichen Fläche waren nicht notwendig.

Spätestens, wenn die Heizung immer reparaturanfälliger wird, machen Gewerbetreibende sich Gedanken über ein neues Heizsystem, das krisensicher und bezahlbar für Wärme sorgt. So war es auch bei der A.B.S. Silo- und Förderanlagen GmbH in Osterburken im Neckar-Odenwald-Kreis. Die alte Pelletheizung mit 75 kW Leistung ging immer häufiger auf Störung. „Wir haben sie 2006 installieren lassen, als wir unseren Neubau errichtet haben“, erzählt Matthias Petzl, technischer Geschäftsführer bei der A.B.S. Silo- und Förderanlagen GmbH. „Die modulierende Pelletheizung wurde ohne einen Pufferspeicher betrieben, was in der Leistungsklasse und bei hohem Wärmebedarf irgendwann nicht mehr optimal funktionierte.“

Ziele für Wärme und Strom

Dazu kamen stark steigende Strompreise, die durch die Industrienähmaschinen einen bedeutenden Kostenfaktor im Betrieb ausmachen. 2020 verbrauchte das Unternehmen mit 40 Mitarbeitern in drei Produktionshallen und den Büros rund 44 000 Kilowattstunden (kWh) Strom, wobei auch das Warmwasser elektrisch erzeugt wird. Aus diesen Gründen begann Matthias Petzl zusammen mit Heike Stang, der kaufmännischen Geschäftsführerin von A.B.S., nach einer zeitgemäßen Lösung für die Wärme- und Stromversorgung zu suchen. Mit der wollten sie auch den CO₂-Fußbabdruck des Unternehmens verringern.

Die A.B.S. Silo- und Förderanlagen GmbH entwickelt, baut und vertreibt seit 1984 flexible Silos und Behälter für alle Arten von Schüttgütern. Landwirtschaftliche Betriebe lagern in den maßgefertigten Silos aus atmungsaktivem, staubdichtem und hochfestem Polyestergewebe Futtermittel und Getreide. Industriebetriebe zum Beispiel aus der Kunststoff-, Pharma- und Lebensmittelbranche setzen sie ein. Und auch Pellets für Heizungsanlagen werden in den Gewebesilos gelagert. In der Pellet-Sparte arbeitet A.B.S. Silos schon länger mit AF Wärme zusammen, so entstand die Idee der Dreier-Kombination.

Saisonale Ergänzung

Die AF Wärme GmbH mit Sitz in Öhringen in der Nähe von Heilbronn hat sich auf die Planung und Montage von Hybridsystemen mit Wärmepumpe, Pelletheizung und Photovoltaikanlage spezialisiert. Wie es zu dieser Konstellation kam, erklärt Geschäftsführer Alexander Beck so: „Die einfachste, nachhaltigste und günstigste Variante, um Wärme zu erzeugen, sind Wärmepumpen, die mit Solarstrom angetrieben werden. Hier sind wir maximal unabhängig. Leider produzieren die Solarmodule in Deutschland im tiefsten Winter nie den Strom, der für den Betrieb einer Wärmepumpe dann nötig ist.“ In der Zeit müsse der Strom deshalb aus dem Netz bezogen werden. Zudem verschlechtere sich der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe bei niedrigen Außentemperaturen und steigenden Vorlauftemperaturen. „Hier würden dann die gesamten Vorteile im Sommer und in der Übergangszeit wieder zunichte gemacht“, fährt Beck fort. Deshalb hätten sie nach einer Spitzenlast-Alternative gesucht. „Es war schnell klar, dass dies nur mit Biomasse in Form von Pellets sein kann. Auch hier werden die Negativeigenschaften einer Pelletheizung ausgeglichen – und zwar durch die Wärmepumpe.“ Beck nennt beispielhaft die zahlreichen Zündvorgänge im Sommer, wenn ein Pelletkessel nur das warme Wasser erwärmen muss.

Beck prognostiziert für die Hybridheizungen von AF Wärme günstige Betriebskosten. Denn auch bei regenerativen Energieerzeugungsanlagen müssten die Betreiber künftig mit sehr variablen Strompreisen rechnen, erklärt er. „Es wird Zeiten geben, in denen der Strompreis extrem hoch sein wird, zum Beispiel, wenn es gerade wenig Windstrom oder wenig Solarstrom gibt. In dieser Zeit kann dann mit Pellets geheizt werden.“ Heike Stang und Matthias Petzl hat er mit seinen Argumenten schnell überzeugt. Auch weil sie mit der Hybridheizung weiterhin Pellets und die eigenen Silos für die Lagerung nutzen.

Praktische Containerlösung

Das Energiekonzept basiert im Kern auf zwei Luft/Wasser-Wärmepumpen mit jeweils 11 kW Leistung und zwei Pelletkessel mit jeweils 45 kW Leistung. Für die Lagerung sahen die Planungen zwei 5,5 t Pellets fassende Trogsilos vor.

Wo aber sollten die Anlagen in dem Fabrikgebäude, wo jeder Quadratmeter benötigt wurde, aufgestellt werden? Auch hierfür hatte AF Wärme eine Lösung, dazu Beck: „Es ist im Gewerbe nahezu nie möglich, eine Pelletheizung im Gebäude zu platzieren und zu montieren, da Gewerbebauten häufig über kleine Heizräume verfügen mit beispielsweise einem Gaskessel.“ Meist sei für die Pelletheizung und die benötigte Lagerkapazität für Pellets nicht genügend Platz. Deshalb bietet AF Wärme eine modulare Bauweise an und hat eigens dafür eine Containerlösung entwickelt. „Wir benötigen lediglich einen Stellplatz für unseren Container und müssen – bis auf den Bau zweier Streifenfundamente – keine baulichen Eingriffe oder Veränderungen vornehmen“, so Beck. So werde im Gebäude auch keine Fläche verschwendet.

Und so wurden in Osterburken direkt am Firmengebäude zwei Container übereinander aufgestellt. Im unteren Container befinden sich die die Wärmepumpen, die Pelletkessel und die Pufferspeicher mit jeweils 1500 l Fassungsvermögen, im oberen die Pelletsilos mit einer Zuführung zum Zwischenbehälter. Von hier aus werden die Pelletkessel mit Brennstoff versorgt.

Eine übergeordnete Regelung sorgt für ein optimales Zusammenspiel. Bei hohem Wärmebedarf laufen beide Pelletkessel. Wird gerade viel Solarstrom produziert, läuft nur ein Kessel zusammen mit der Wärmepumpe. „Wenn es keinen Photovoltaikstrom gibt, ist es günstiger, mit der Pelletheizung zu heizen, als Strom aus dem Netz zu beziehen“, erklärt Petzl. Er geht davon aus, dass er seinen Pelletbedarf von 33 t pro Jahr mit der alten Anlage auf etwa 12 t mit der neuen Anlage reduzieren kann.

Das liegt ein stückweit auch an der Photovoltaikanlage mit 99 kWp Leistung, die im Zuge der Baumaßnahmen auf dem Firmengebäude installiert wurde. Den Solarstrom nutzt das Unternehmen für den Betrieb, die Wärmepumpen und auch für ihre Elektroautos. Rund 70 % des eigenproduzierten Solarstroms soll das Unternehmen Prognosen zufolge selber verbrauchen. Auch das kommt Heike Stang und Matthias Petzl bei den aktuell explodierenden Energiepreisen sehr entgegen.

Bilder: A.B.S. Silo- und Förderanlagen GmbH

www.abs-silos.de

www.pelletwaermepumpe.de