Militärstützpunkt wird zur „Nullenergie“-Stadt Zentraler Systemregler optimiert Wärmemanagement einer Nahwärmeversorgung
Dass die „Nullenergie - Stadt“ kein ökologisches Wunschdenken bleibt, sondern nach Bekunden der B&O Wohnungswirtschaft schon bald Realität werden kann, zeigt die Objekt-Reportage über die energetische Modernisierung des ehemaligen Militärstützpunktes in Bad Aibling in Bayern. Neben einer grundlegenden Modernisierung der Nahwärmezentrale und der Einbindung Erneuerbarer Energien unter Nutzung eines vorhandenen Verteilernetzes, soll ein hochwertiger Wärmeschutz aller Gebäude dazu beitragen, dass die Nullenergiestadt Wirklichkeit wird. Bei der Minimierung der insgesamt benötigten Energie und der Optimierung der Effektivität und Wirtschaftlichkeit des Nahwärmesystems kommt auch dem Wärmemanagement der Regelung eine entscheidende Rolle zu.
Die bundesweit mit einem Jahresumsatz von zuletzt rund 218 Mio. Euro tätige B&O Wohnungswirtschaft errichtet auf dem aufgelassenen ehemaligen amerikanischen Militärstützpunkt in Bad Aibling eine Nullenergiestadt. Die meisten Wohngebäude stammen aus den 30er-Jahren, da der Stützpunkt 1936 ursprünglich als deutscher Fliegerhorst errichtet worden war. Als Mischgebiet soll im künftigen Quartier die bestehende Wohnbebauung modernisiert, energetisch optimiert und durch zusätzliche Wohn- und Ferienhäuser in Passivhaus-Bauweise sowie ein Wellness-Zentrum ergänzt werden. Ein bereits bestehendes Hotel soll zu ein Tagungshotel umgebaut werden. B&O möchte mit diesem Musterprojekt zeigen, dass sich der Einsatz innovativer Technologien und Energieeffizienz für Mieter wie Vermieter in wenigen Jahren amortisiert. Zentraler Bestandteil dieses Konzepts auf dem B&O-Parkgelände in Bad Aibling ist die Nutzung von Erneuerbaren Energien. So wird Solarwärme zur Wärmeversorgung der Gebäude verwendet und die Überschusswärme in das bestehende Nahwärmenetz eingespeist. Für die Regelung und Hydraulik der thermischen Solaranlagen hat SolarNext ihren Systemregler „Chilli“ eingesetzt.
Systemregler mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten
„Mit dem von uns entwickelten System-Controller konnten wir maßgeblich zur Umsetzung der Nullenergiestadt-Strategie im ehemaligen Militärstützpunkt Bad Aibling beitragen. Dies gilt als Vorbild für weitere Projekte zum optimierten Wärmemanagement unter Einbeziehung Erneuerbarer Energien“, betont Frank Molter, CEO der SolarNext AG, die Bedeutung dieses Projekts.
Der System-Controller „chillii“, mit dem die Regelung komplexer multivalenter Anlagen möglich wird, soll für bedarfsgerechte Energiebereitstellung in dem vorhandenen Nahwärmenetz sorgen.
Um für immer modernere, komplexere Heizsysteme in Ein- und Mehrfamilienhäusern, gewerblichen Gebäuden, Nahwärmenetze und in Energiezentralen eine auf Energieeffizienz bedachte Systemregelung anbieten zu können, hat das Unternehmen den „chillii“-System-Controller entwickelt, der nach der Testphase zur Intersolar 2010 auf dem Markt eingeführt wurde. Ergänzt wird dieser Controller um System-Varianten speziell für thermische Kühl- und Heizsysteme.
Optimiertes Wärmemanagement – Mit dem zentralen Systemregler der SolarNext AG können bis zu 46.000 verschiedene Anlagenvarianten abgebildet werden.
Die zentrale Steuerung gehöre zu den ersten Systemreglern für komplexe thermische Heizsysteme mit unterschiedlichsten Wärmequellen, mit dem umfangreiche Hydraulikvarianten – es sind mehr als 46000 Varianten möglich – durch ein einziges Gerät regelbar sind. So ist die Regelung mehrerer gleichzeitiger Wärmequellen wie beispielsweise Solarwärme, Biomasse, BHKW-Abwärme, Wärmepumpe, Brennwertkessel, Fern-/Nahwärme sowie ein Wärmeerzeugermanagement mit Grund- und Spitzlastregelung möglich.
Über den Touchscreen und den integrierten Einrichtungsassistenten können selbst umfangreiche Hydrauliken abgebildet werden. Der Controller verbindet Systemeffizienz durch bedarfsgerechte Energieerzeugung mit der optimalen Nutzung regenerativer Energiequellen. Dabei verfügt der Systemregler über zahlreiche Ein- und Ausgänge für Sensoren und Aktoren, Standard-Schnittstellen (Ethernet, CAN-Bus, SD-Karte) zur Wartung, Datenaufzeichnung und -übertragung.
Optimiertes Energiekonzept
Bisher wurde die ehemalige Militärbrache in Bad Aibling mit Wärme einer gas- bzw. ölbefeuerten Nahwärmestation, bestehend aus 3 Heizkesseln mit je 6,5 MW Leistung, also insgesamt 19,5 MW versorgt. Dieses Nahwärmesystem wurde Mitte der 90er-Jahre grundlegend saniert und befindet sich in gutem Zustand. Genauso wie die Wärmeerzeugung insgesamt jedoch deutlich überdimensioniert ist, sind die Haus- oder Blockübergabestationen mit überreichlich Technik in viel zu großen Leistungsklassen ausgestattet. Ein 6,5-MW-Kessel wurde zwischenzeitlich stillgelegt und ein zweiter von 6,5 auf 3 MW umgebaut.
Das Nahwärmenetz im ehemaligen Militärstützpunkt in Bad Aibling wird zusätzlich mit Solarenergie aus insgesamt 243 m² Kollektorfläche versorgt.
Für die Optimierung der Energieerzeugung wurden außer der Kesselmodernisierung und Weiternutzung bestehender Anlagen auch thermische Solaranlagen zur Nutzung von Erneuerbarer Energie auf Gebäudeebene und zur solaren Einspeisung ins Netz installiert. So sind heute auf zwei Gebäuden drei Kollektorfelder mit unterschiedlicher Ausrichtung und Fläche installiert:
- Kollektorfläche Süd mit 163 m² (Gebäude 1),
- Kollektorfläche Ost mit 90 m² (Gebäude 2),
- Kollektorfläche West mit 90 m² (Gebäude 2).
Die maximal gleichzeitige Leistung der drei installierten Kollektorfelder betrage rund 170 kW. Im System befinden sich noch zwei 1000-l-Wärmespeicher für das Wärmemanagement. Deren maximale Puffertemperatur ist im Sommer auf 70°C und im Winter auf 55°C ausgelegt. Das Solarsystem wird seit Ende 2009 durch zwei Systemcontroller des Unternehmens SolarNext geregelt. Die Pumpen des Solarsystems sind drehzahlgeregelt, sodass auch in der Energieverteilung eine maximale Effizienz erzielt werden kann. Das Nahwärmenetz hat im Auslegungsfall primärseitig Vorlauf- und Rücklauftemperaturen von 60/50°C. In den Sekundärkreisläufen betragen die Systemtemperaturen dagegen 55/45°C und in den Heizkreisen 35/28°C.
Fazit
Die Modernisierung des Nahwärmenetzes auf dem B&O-Parkgelände in Bad Aibling unter Einbindung von Solarwärme ist ein gutes Beispiel dafür, wie zukunftsweisende Innovationen erfolgreich im Bereich Nahwärme & Wohnungsbau realisiert werden können. Eine wichtige Funktion kommt hier der Systemregelung zu, die das Wärmemanagement der Solaranlagen auf den Gebäudedächern und die Einspeisung in das Nahwärmenetz verlässlich und effizient steuert.
Bilder: SolarNext AG, Rimsting/Chiemsee
www.solarnext.de
www.EnEV-Stadt.info
NACHGEFRAGT
IKZ-FACHPLANER: Das Beispiel B&O Parkgelände zeigt, dass die Wohnungswirtschaft durchaus auch für umfangreiche Modernisierungen offen sind. Die Einbindung thermischer Groß-Solaranalgen in Wohnungsbauprojekten – die oft als unwirtschaftlich dargestellt wird – wird heute in vielen Nahwärmenetzen integraler Bestandteil. Reine Imagepflege oder doch langfristiges Kalkül der Wohnungswirtschaft?
Frank Molter: In den heutigen Nahwärmenetzen sind große thermische Solaranlagen ein wichtiger Baustein im Energiemix für die Wärmeversorgung. Der wirtschaftliche Aspekt spielt hier natürlich in mittelfristiger Sicht auch eine wichtige Rolle. Umso wichtiger ist es, eine innovative Systemregelung zu verwenden, um die verschiedenen Wärmeerzeuger im Netz energieeffizient zu regeln, sodass ein maximaler Solarertrag erzielt wird.
IKZ-FACHPLANER: Gibt es aus der Testphase Erfahrungen bezüglich der möglichen Effizienzsteigerung durch den Einsatz des Regelsystems?
Frank Molter: Messungen haben gezeigt, dass enorme Energieeinsparungen erreicht werden können. Mit dem System Controller können Energieeinsparungen sowie das hydraulische Verhalten jeder Anlage direkt gemessen werden. Durch integrierbare Wärmemengenzähler können Energieflüsse im Regler aufgezeichnet und die energetische Verbesserung bewertet werden.
IKZ-FACHPLANER: Wie könnten bestehende Solar- und Wärmeversorgungsanlagen mit dem Regler optimiert werden?
Frank Molter: Bestehende Solar- und Wärmeversorgungsanlagen haben oft mehrere Einzelregelungen. Da keine Kommunikation zwischen diesen Einzelreglern stattfindet, arbeiten diese in der Regel nicht optimal zusammen. Durch die Regelung des Gesamtsystems mithilfe eines einzigen Systemreglers wird die Effizienz des gesamten Wärmeversorgungssystems optimiert und unnötige Energieverbräuche vermieden. Zudem ist der „chillii“-System Controller so ausgelegt, dass er auch mit weiteren System Controllern kommunizieren kann, d.h. verschiedene Gebäude können miteinander die Nutzung der zur Verfügung stehenden Energie optimieren.
Mit SolarNext Geschäftsführer Frank Molter sprach die IKZ-FACHPLANER-Redaktion über die Einbindung des System-Controllers „chillii“ in solar unterstützte Nahwärmenetze.