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Wärmepumpen und Wärmerückgewinnungssysteme

Mit der Nutzung von Luft/Luft-Wärmepumpen und Wärmerückgewinnungssystemen ist es möglich, den Energiebedarf eines Gebäudes zu senken und obendrein einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Ein innovatives und interessantes Beispiel ist das Haustechnikkonzept der „dm-drogerie markt“-Kette, welches bereits in über 1.000 Märkten umgesetzt wurde. Das Konzept umfasst dabei jeweils die Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Kühlung und die Steuerung.

 

 

Eine große Bedeutung im Rahmen der Energiewende haben regenerative Systeme, wozu Wärmepumpen gehören, die heizen und kühlen können und die in Kombination mit Wärmerückgewinnungssystemen arbeiten. Allein durch solche Wärmerückgewinnungssysteme sind bis 2010 schon 100 Mio. t CO2-Emissionen pro Jahr eingespart worden. Durch moderne Lüftungs-, Kälte- und Klimasysteme mit Wärmerückgewinnung können zusätzliche 50 Mio. t CO2 eingespart werden – so lautet die Prognose. Die Zahlen betreffen den Bereich der Nichtwohngebäude, also Bürobauten, Krankenhäuser und Gewerbegebäude. Diese Gebäude machen zwar insgesamt nur acht Prozent aller Bauten aus, verbrauchen aber etwa ein Drittel des Energiebedarfs.

Innovative Systeme mit Wärmerückgewinnung

Natürlich sind heute schon viele Technologien vorhanden, die die Energiewende im Gebäudebereich umsetzen. Diese Systeme arbeiten effizient und das werden sie auch künftig tun. Zusätzlich werden diese Systeme aber auch immer effizienter, so zum Beispiel die „VRV IV“-Wärmepumpe des Herstellers Daikin. Die ist nämlich besser als ihr Vorgänger und spart bis zu 25 % an Primärenergie ein. Hier wurde die so genannte VRT-Technologie genutzt - VRT = Variable Refrigerant Temperature -  variable Kältemitteltemperatur, bei der sich die Verdampfungs- beziehungsweise Verflüssigungstemperatur im laufenden Betrieb an den Leistungsbedarf anpasst. Die „intelligente“ Wärmepumpe reagiert beispielsweise auf einen geringeren Kühlbedarf und stellt eine höhere Verdampfungstemperatur ein, wobei dann weniger Energie benötigt wird. Je nach Saison wird damit die Effizienz um 25 % bis 30 % gesteigert.

So eine Wärmepumpe ist auch als Wärmerückgewinnungssystem verfügbar. Hier wird Abwärme aus den Gebäuden zurückgewonnen und zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung genutzt. Somit wird nochmal Energie eingespart. Im idealen Fall reicht die Abwärme sogar aus, um die Heizung komplett zu versorgen.

Haustechnikkonzept „dm-drogerie markt“

Um die Einsparmöglichkeiten von Wärmerückgewinnung einmal zu verdeutlichen, sei hier das Beispiel Haustechnikkonzept „dm-drogerie markt“ erwähnt. Schon 2008 wurde bei dm-drogerie markt über ein neues Filial-Haustechnikkonzept nachgedacht. Ziel war es, Energie zu sparen und die Mitarbeiter zu entlasten. Das entwickelte Konzept umfasst jetzt Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Kühlung sowie Steuerung und ist schon in über 1.000 dm-Märkten umgesetzt worden. Entwickelt wurde das Konzept gemeinsam mit Daikin und anderen Herstellern.

Am Anfang bei der Bestandsaufnahme wurde unter anderem festgestellt, dass bis zu 90 % des Jahres-Klimatisierungsbedarf im Verkaufsbereich entsteht. Ebenso entsteht ein Heizbedarf in Nebenräumen und beim Türluftschleier. Dm-drogerie markt setzt nun auf die Luft/Luft-Wärmepumpe Daikin VRV mit Wärmerückgewinnung. Die Wärmepumpe nutzt die Abwärme aus den Zonen mit Kühlbedarf für die Zonen mit Wärmebedarf. Außerdem wird sie für den Betrieb des Türluftschleiers genutzt. Einige Fakten des neuen Haustechnikkonzeptes einmal aufgelistet:
•    Heizung mit fossilen Brennstoffen ist nicht mehr nötig
•    Automatikregelung für den Türluftschleier, um Bedienungsfehler zu minimieren
•    Automatisierung aller haustechnischen Gewerke und Prozesse durch das webbasierte Managementsystem „ShopInsight“
•    Entlastung der Mitarbeiter, weil erfasste Daten automatisch an zentraler Stelle ausgewertet werden
•    stets aktuelle und übergreifende Darstellung des eingebundenen Filialnetzes
•    schnelles Auffinden ineffizient arbeitender Teile der Anlage
•    transparente Energieflüsse vor Ort
•    Vermeidung von unnötigen Mehrverbräuchen
•    Einsparung von Energie

Mit Hilfe der Hörburger AG wurden die Systemintegration des „Shop­Insight“-Systems, der Schaltschrankbau und die Installation vor Ort realisiert. Damit die Filter der Klimainnengeräte nicht übermäßig verschmutzt werden, wurden selbstreinigende Blenden in den Daikin-Geräten verbaut. Damit dm auch wirklich das größtmögliche Einsparpotenzial nutzen kann, wird die Technik in jedem einzelnen Markt noch einmal an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst.

Das Ergebnis des neuen Haustechnikkonzepts von dm-drogerie markt kann sich durchaus sehen lassen:
•    Reduzierung der CO2-Emissionen pro Jahr und Markt um etwa 33 %
•    durch die Nutzung von Ökostrom in allen Märkten steigt diese Zahl auf sagenhafte 90 %
•    Reduzierung des Stromverbrauchs um 26 % in renovierten Filialen
 
Sind Wärmerückgewinnung und Wärmeverschiebung immer sinnvoll?

Insgesamt lässt sich feststellen, dass Wärmeverschiebung immer dann sinnvoll ist, wenn:
•    durch die Gegebenheiten eine zeitgleiche Heiz- und Kühlnachfrage im Gebäude entsteht
•    erkennbare technologische Lasten z. B. bei Kühlmöbel im LEH oder bei Servern, die ohnehin der Kühlung bedürfen, vorhanden sind
Außer dem Schutz der Umwelt durch diese Technologien entstehen auch Vorteile für Investoren und Bauherren. Es werden nämlich mit nur einer einzigen Technologie die Anforderungen der EnEV erfüllt. Somit sind keine zusätzlichen Investitionen nötig.

Da liegt es auf der Hand, dass es künftig wohl Wärmepumpenanlagen sind, die im Neubau zum Einsatz kommen. Idealerweise werden diese Anlagen dann mit integrierter Wärmerückgewinnungsfunktion arbeiten.