Schön und nachhaltig - Wärmepumpemsystem reduziert Betriebskosten durch Energieverschiebung

Die Design Hotelmarke prizeotel, wurde 2006 von Hotelier Marco Nussbaum und Immobilienökonom Dr. Matthias Zimmermann gegründet und konnte für die Entwicklung ihrer Hotels in Deutschland eine exklusive Zusammenarbeit mit dem internationalen Designer Karim Rashid aus New York vereinbaren. Die Handschrift des Designers Rashid findet sich dabei in allen Budget-Design Hotels wieder – von der Gestaltung der einzelnen Zimmer und Flure bis hin zur Lounge-/Lobbyarea. Die ganzheitliche Betrachtung des Hotels als Gestaltungsobjekt ermöglicht die kreative Entfaltung zu einem Konzept, das sich mit smart, angenehm und sinnlich inspirierend sowie wirtschaftlich am besten umschreiben lässt.
Bereits 2009 wurde das erste prizeotel in Bremen eröffnet. Mit 127 Zimmern ist dies seitdem erfolgreich am Markt etabliert. Im Juni 2014 folgte das zweite prizeotel in der Hamburger City mit diesmal schon 216 Zimmern und bereits im Sommer 2015 ist die Eröffnung für das nächste Hotel in Hannover geplant. Besonders die Kombination aus Komfort und Wirtschaftlichkeit ist für die Eigentümergruppe von großem Interesse. Jedoch geht es dabei nicht darum, einen schnellen Mehrwert aus einem kostenoptimierten Investment zu schöpfen, sondern auch die laufenden Betriebskosten in das ökonomische Gesamtkonzept einzubinden und diese zeitgemäß niedrig zu halten.

Nachhaltige Bewirtschaftung als konzeptioneller Mittelpunkt
Bekanntermaßen setzen sich die Ausgaben für den operativen Betrieb eines Hotels aus vielen Positionen zusammen. Neben den Personalkosten sind die Aufwendungen für die technische Gebäudeausrüstung, beispielsweise die Beheizung und Klimatisierung eines Gebäudes, heute ein wichtiger Faktor für eine wirtschaftlich nachhaltige und gesunde Darstellung einer Immobilie. Zielsetzung muss es dabei sein, die variablen Kosten durch eine dauerhafte Reduzierung des Gesamtverbrauchs im Gebäude zu verringern. Dies gilt besonders in Zeiten hochvolatiler, aber tendenziell steigender Energiepreise.
Nach den ersten Erfahrungen mit einem klassischen Klimasystem im Bremer prizeotel auf Basis von Kaltwassersätzen zur Klimatisierung des Objektes ist der Investor beim Hamburger Projekt einen Schritt weiter gegangen und hat dort eine moderne VRF-Klimaanlage mit Wärmerückgewinnungsfunktion installieren lassen. Dieses kältemittelbasierte System nutzt die Wärmeenergie des Gebäudes und transportiert sie innerhalb des geschlossenen Systems mit nur 2-Rohrleitungen dorthin, wo sie sinnvoll eingesetzt werden kann. Dies trägt so nicht nur zu einem erhöhten Komfort, sondern auch zu erheblichen Einsparungen bei. Darüber hinaus kann das System auch bei den Aspekten Umwelt- und Klimaschutz durch den wesentlich geringeren Energieeinsatz überzeugen.
Da aus baurechtlichen Gründen keine Außengeräte auf dem Dach aufgestellt werden dürfen, kommt hier eine Lösung  mit wassergekühlten VRF-Direktverdampfungsmaschinen zum Einsatz, die in einem innen liegenden Technikraum im sechsten Stockwerk platziert wurden. Insgesamt erbringen die 17 Verdichter-Einheiten eine Kühlleistung von rund 290 kW. Das zum Einsatz gekommene VRF-R2-Klimasystem aus der „City Multi“ Serie von Mitsubishi Electric eignet sich besonders für den Einsatz in Hotels, großen öffentlichen Gebäuden und Bürohäusern. Die Geräte der „R2“-Serie mit wassergekühltem Wärmetauscher zeichnen sich wie ihre luftgekühlten Pendants durch eine sehr hohe Energy Efficiency Ratio (EER), dem Verhältnis von Leistungsaufnahme und Leistungsabgabe beim Kühlbetrieb aus.

Wärmerückgewinnung mit System
Die Anlage ist seit rund einem hal­ben Jahr in Betrieb, weshalb noch keine 100%igen Verbrauchsangaben vorliegen. Hierfür ist immer die Betrachtung über einen Ganzjahreszeitraum – besser auch über mehrere Jahre – erforderlich. Auch um Schwankungen über mehrere Jahre (Stichwort: kalter Winter) auszugleichen.   „Rechnerisch sind mit diesem System Energieeinsparungen zwischen 30 und 40% möglich. Eine Prognose nach diesem kurzen Zeitraum und überschlägige Schätzungen weisen schon zum aktuellen Stand darauf hin, dass die Einparpotenziale in diesem Gebäude erreicht werden können“, erläutert Bernhard Rieger, Vertriebsingenieur bei Mitsubishi Electric.
Auch regelungstechnisch erweist sich das installierte R2-System als ausgesprochen nutzerfreundlich: Durch eine intelligente Anordnung der Umschaltventile erfolgt der Heiz- oder Kühlbetrieb  automatisch auf die individuell eingestellte Raumtemperatur, sodass jedes Innengerät unabhängig von den anderen bedarfsabhängig angesteuert werden kann. Darüber hinaus kann jedes Hotelzimmer innerhalb eines voreingestellten Temperaturwertes mit der Hotel-Fernbedienung vom Typ „PAC-YT52CRA“ individuell vom Gast klimatisiert werden.
Zentrales Bauteil des R2-Klimasystems sind sogenannte BC-Controller (Kältemittelverteiler), die mit den Außengeräten eine kälte- und regelungstechnische Einheit bilden. Sie verteilen das Kältemittel je nach Wärme- oder Kältebedarf als Heißgas oder Flüssigkeit an die unterschiedlichen Klimakreise in den Hotelzimmern. „Die BC- Controller sind den entsprechenden Etagen zugeordnet, sodass den zu kühlenden Räumen Wärme entzogen und in Bereiche des Gebäudes transportiert werden kann, die gerade Wärme benötigen. Die Wärme wird so nicht ungenutzt über Außenanlagen an die Umwelt abgegeben, sondern verbleibt in einem geschlossenen Kreislauf“, erklärt Dipl.-Ing. Thomas Singer, Projektleiter der Johann Osmers GmbH & Co. KG, die die Anlagen- und Gebäudetechnik ausgeführt hat.
Untergebracht wurden die Verteiler (BC-Controller) in den Serviceräumen hinter dem Fahrstuhl. Nur im sechsten Stockwerk sitzen sie im Technikraum. Die Kältemittelleitungen verlaufen in den Fluren und zweigen dann jeweils zu den Kanaleinbaugeräten in den einzelnen  Zimmern ab. Die Kanaleinbaugeräte haben eine auf den Bedarf abgestimmte sehr niedrige Kälteleis­tung von jeweils 1,7 kW und 1,9 kW Heizleistung und sind durch ihre kompakte Bauweise sowie ihre optimierte Lüftertechnologie für die Hotelgäste optisch und akustisch selbst bei höchster Leis­tungsstufe kaum wahrnehmbar. Im Foyer des Hotels kommen – auch aus gestalterischen Gründen – andere Gerätetypen zum Einsatz. Hier sorgen Deckenkassetten für angenehme Kühle. Geheizt wird dieser Bereich konventionell mit Bodenkonvektoren.

Durchdachter Systemaufbau
Die Systemarchitektur ist so aufgebaut, dass die Wärme auf vielfältige Weise genutzt werden kann. Vorwiegend werden mit der überschüssigen Wärme – wie bereits beschrieben – die Hotelzimmer beheizt. Sollte hier einmal kein Wärmebedarf vorliegen, besteht anlagentechnisch die Möglichkeit, die Energie für die Warmwasserbereitung zu nutzen. Dazu werden drei jeweils 2000 Liter fassende Pufferspeicher auf 40/45 Grad vorgeladen, die ihre Wärme über ein Frischwassermodul im Durchlaufverfahren an das Trinkwasser abgeben. Genügend Wärme steht in der Regel zur Verfügung, da auch der Speisesaal sowie der Serverraum, in denen fast durchgehend Wärmelasten abzuführen sind, in das R2-System eingebunden worden sind.
Die individuelle Steuerung der einzelnen Geräte auf den Zimmern wurde ja bereits oben angesprochen. Für ein Objekt dieser Größe bietet sich zudem die Steuerung und Überwachung über eine Zentralfernbedienung an. Mit zwei visuellen Steuersystemeinheiten „AG 150“ und insgesamt sechs Erweiterungscontrollern sowie Eingangsmodulen für die Außentemperatur kann jedes einzelne Gerät im Gebäude von einem zentralen Standort aus von der Haustechnik auf seine Funktionsfähigkeit kontrolliert und optimiert werden. Dies reicht von der Erfassung des jeweiligen Betriebszustandes über die Hinterlegung oder Änderung von Sollwerten bis hin zur Servicemeldung in bestimmten Fällen.
Dieses System kann aber noch mehr, um dem Betreiber ein Höchstmaß an Sicherheit zu bieten. Mit der Aktivierung des
„Maintenance-Tool Advance“ besteht die Möglichkeit der Fernwartung und der Fernüberwachung durch die Servicetechniker der Osmers GmbH. Diese können sich von ihrem Standort aus jederzeit über einen geschützten Zugang via Internet in das lokale System einloggen und den Gerätestatus abfragen bzw. gegebenenfalls ändern. Eine Fernauslese der einzelnen Betriebszustände und der Sensorik erleichtert die Suche nach potenziellen Fehlfunktionen. Die Möglichkeit, nicht nur auf die Bedienebene, sondern auch auf die Serviceebene zugreifen zu können, erspart sowohl dem Wartungsbetrieb als auch dem Betreiber der Anlage unnötige Einsätze vor Ort.

Anspruchsvolles Konzept
Das prizotel Hamburg-City setzt auch auf der anlagentechnischen Seite auf ein anspruchsvolles und qualitätsorientertes Konzept. Der Investor entschied sich auch deshalb für ein 2-Leitersystem von Mitsubishi Electric, weil VRF-Systeme standardmäßig monovalent ausgelegt werden können. Da hierfür nur ein System erforderlich ist, kann auf eine kostspielige Heizungsanlage in den Hotelzimmern komplett verzichtet werden. Mit dem geregelten Energietransport in einem geschlossenen System innerhalb des Gebäudes können mehrere Einsparpotenziale realisiert werden. Zum einen wird Wärme aus besonders lastintensiven Bereichen, z.B. der Küche, dem Serverraum oder den Zimmern auf der Südseite, dorthin verschoben, wo sie benötigt wird. Zum anderen werden mit der überschüssigen Wärme Pufferspeicher aufgeladen, die das Trinkwasser beispielsweise zum Duschen erwärmen oder bei besonders hoher Wasserabnahme auf ein bestimmtes Temperaturniveau vorerwärmen.

Bilder: Mitsubishi

Kontakt: Mitsubishi Electric Europe, 40880 Ratingen, Tel. 02102 486-0, Fax 02102 486-1120, pr@meg.mee.com, www.mitsubishielectric.de