Lösungen in der Praxis|Unsere Referenzen

Panalpina

ObjektLogistikzentrum Panalpina
BauherrStuttgart Panalpina Welttransport GmbH
PlanungIngenieurbüro Gedinia, Korb
Baujahr2005
WärmequelleErdreich
Wärmepumpe2 x DS 6271.3, 220 kW
Kollektor11 Sonden à 150 m
BetriebFußbodenheizung: 7000 m2 , Raumkühlung: RLT-Anlage

Die Panalpina Welttransport GmbH, Stuttgart, ist eine Tochter der Panalpina-Gruppe. Die 8400 qm große Halle muss im Winter auf ca. 11 °C temperiert werden. Hinzu kommt ca. 4500 qm zu beheizende beziehungsweise zu klimatisierende Fläche in der Verwaltung.

Auf dem Betriebsgelände sind 40 Erdwärmesonden mit einer Tiefe von jeweils 150 m abgeteuft. Den Bohrarbeiten ging ein Responsetest voraus. Der gibt Auskunft über die Entzugsleistung des Bodens. Natürlich lassen sich im ersten Anlauf an Hand der bekannten Bodenverhältnisse Schlüsse zur Anzahl der Sonden ziehen. So eine Abschätzung genügt in der Regel bei kleineren Bauvorhaben.

Bei Anlagen oberhalb 50 kW erwirtschaftet sich jedoch der aussagekräftige Responsetest aus den eventuell eingesparten Bohrmetern beziehungsweise aus der reklamationsfreien Wärmebereitstellung. Die Anzahl von genau 40 Sonden ist das Ergebnis der entsprechenden Vorort-Analyse.

Volksbank Rheine

ObjektBankgebäude Volksbank Rheine
BauherrVolksbank Nordmünsterland e.G., Rheine
PlanungIngenieurbüro Temmen VDI, Rheine
Baujahr2005
WärmequelleErdreich
Wärmepumpe3 x DS 6388.4, Leistung total 600 kW
Kollektor50 Vertikalsonden à 130 Meter
BetriebHeizen/Kühlen

Dass eine Geschäftsführung ihre innerbetrieblichen Entscheidungen den Kunden gegenüber begründen und verantworten muss, gibt es in keiner anderen Organisationsform der Wirtschaft außer in der eingetragenen Genossenschaft. Denn die Teilnehmer des höchsten Gremiums der e.G., die Generalversammlung, sind die Sparer selbst. In ihren Händen liegen die Anteile.

Unausgeschrieben stand des- halb im Pflichtenheft zu Planung und Bau der neuen Zentralverwaltung der Volksbank Nordmünsterland e.G. in Rheine, besonders haushälterisch mit den Mitteln der Anleger umzugehen. Daran hielt sich die Leitung des Geldinstituts selbstverständlich. Die Abwägung aller in Frage kommenden Varianten zur effizienten Beheizung und Kühlung des Gebäudes etwa mündete in eine geothermische Wärmepumpenanlage ein. Komfort und Wirtschaftlichkeit sprachen – und sprechen – eindeutig für diese nachhaltige Lösung.

LVM Münster

ObjektNeubau Landwirtschaftlicher Versicherungsverein Münster LVM
Bauherrs. o.
ArchitektDuk-Kyu Ryang/ HPP Architekten, Düsseldorf
PlanungIngenieurbüro Nordhorn, Münster/ TEB, Vaihingen/Enz
ErdsondenfeldTERAMEX, Herne
Baujahr2008
WärmequelleErdreich
Kollektor92 Vertikalsonden, 70-100 Meter
BetriebWärmequelle

Eines der größten Erdsondenfelder in Deutschland beheizt den Neubau des Landwirtschaftlichen Versicherungsvereins Münster LVM. 92 bis 100 Meter tief gehende Sonden temperieren den Betonkern. Architektur und Energiekonzept sind so harmonisch aufeinander abgestimmt, dass das Objekt den Landespreis „Energieeffizientes Bauen für die Zukunft“ der beiden nordrhein-westfälischen Ministerien für Bauen und Verkehr sowie für Wirtschaft und Energie erhielt.

Der Komplex der Versicherung (3 Mio. Kunden, 9 Mio. Verträge, 2,3 Mrd. Umsatz) begnügt sich mit einem Primärenergiebedarf von 44 kWh/ qma. Die gesamte Bürofläche beträgt 8.800 qm, die Temperierfläche (Heizen und Kühlen) 6.025 qm. Betonkerntemperierung sorgt für behagliche Raumtemperatur.

IKEA Köln Butzweiler Hof

ObjektNeubau IKEA, Butzweiler Hof, Köln
BauherrIKEA Deutschland GmbH & Co. KG
PlanungSchindler Ingenieurgesellschaft, Dietzenbach
Baujahr2009
WärmequelleGrundwasser (Erdwärme)
Wärmepumpe2 x DS 6500 (380 und 480 kW)
Brunnen4 Brunnen (Saug/Schluckbrunnen) 70 m tief
BetriebHeizen/Kühlen

Im März 2009 ging IKEA mit dem zweiten Haus in Köln – und zu jenem Zeitpunkt Deutschlands größte IKEA-Filiale – an den Start. In ‚Am Butzweiler Hof’, so Name und Adresse, setzt IKEA im Rahmen der firmeneigenen globalen Nachhaltigkeitsstrategie verstärkt auf den Einsatz erneuerbarer Energien.

Der Niedertemperaturkreis baut auf zwei Wärmepumpen auf (Typ DS, 380 und 480 kW, Leistungsregelung 75-100 %). Die Wärme wird dem Grundwasser aus Förderbrunnen entzogen. Die Zentrale befindet sich im 1. Untergeschoss.

Im Heizfall darf entsprechend den Auflagen der Unteren Wasserbehörde Köln das rückgespeiste Brunnenwasser um maximal 3 K abgekühlt sein. Entsprechend dieser Differenz dimensionierten die Ingenieure das Umwälzvolumen, die Wärmetauscher und die Wärmeübergabe in den Verkaufsräumen (Deckenstrahlplatten, Fußbodenheizung).

Der gleiche Sprung von 3 K gilt auch für den Kühlfall: Die Aufheizung darf maximal 3 K betragen. In Bezug auf die durchschnittliche natürliche Brunnenwassertemperatur von 14 °C gelten damit als Grenzwerte für die Haustechnik 11 und 17 °C.

Bergische Achsen

ObjektPrüfcenter Bergische Achsen, Wiehl
BauherrBWP Bergische Achsen KG, Wiehl
PlanungCommonConsult/Metternich Haustechnik/Integral Ingenieure
Baujahr2008
WärmequelleErdreich
WärmepumpeDS 5072.3, 52 kW Heizleistung, 39 kW Kälteleistung
Kollektor10 Vertikalsonden à 99 Meter
WärmebedarfNiedrigenergiehaus
BetriebHeizen/passiv und aktiv Kühlen

Seit Herbst 2008 temperiert beim Automobil-Zulieferer Bergische Achsen KG die Wärmepumpenanlage sowohl die obere Büroetage eines zweistöckigen Gebäudes, als auch im Parterre das QS-Prüfcenter. QS steht für Qualität und Sicherheit. Die Prüfung läuft nach strengsten Vorgaben ab. Um die Messergebnisse auf den riesigen Marmortischen nicht zu verfälschen, darf beispielsweise die Raumtemperatur nur um +/- 1 °C vom Sollwert 20 °C abweichen. Trotz ihrer Trägheit schlugen den Planer CommonConsult sowie Metternich Haustechnik, Windeck, zur Wärmeübergabe die Betomkernaktivierung vor, ergänzt mit Solarstores als Verschattungselemente und einer Lüftungsanlage als dynamische Komponente.

Der Auftraggeber erteilte daraufhin diesem Schema die Freigabe. Denn die Wirtschaftlichkeit sprach eindeutig gegen die Alternative Gasheizung plus Klimaanlage. Die Investitionskosten bewegten sich bei beiden Lösungen zwar auf ähnlicher Höhe, in den Betriebskosten ermittelten die Ingenieure jedoch einen Unterschied von 1 : 4. Die Wärmepumpenanlage kommt demnach mit einem Viertel der jährlichen Ausgaben gegenüber der Gas-Variante aus.

Sandvik Düsseldorf

ObjektVerwaltungsgebäude Sandvik Holding GmbH, Düsseldorf
BauherrKai 18, Düsseldorf
PlanungCommonConsult, Herne
Baujahr2005
WärmequelleErdreich
Wärmepumpe3 x Typ DS, als Kaskade geschaltet, Leistung total 270 kW
Kollektor30 Vertikalsonden, total 4000 m Heizen
Betriebpassiv kühlen, aktiv kühlen, Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung

Der Sandvik-Konzern ist ein schwedisches, global tätiges Unternehmen mit Schwerpunkten in der Werkzeugen für die Zerspannungstechnik, in Bergbauprodukten und in der Metallverarbeitung (Edelstahl). 2008 beschäftigte die Gruppe 50.000 Mitarbeiter in 130 Ländern. Der Umsatz betrug 93 Mrd. schwedische Kronen (ca. 10 Mrd. Euro). Die Deutsche Sandvik Holding GmbH sitzt in Düsseldorf, Büros und Niederlassungen befinden sich u. a. in Tübingen, Renningen, Fellbach, Mörfelden-Walldorf, Frankfurt und Essen. Mit etwa 3900 Mitarbeitern trug Deutschland in 2008 zu 7 Prozent (700 Mio. Euro) am Geschäft des Konzerns bei.

Der Installation war ein Geothermal-Response-Test mit Gebäudesimulation (EED- Simulation) vorgeschaltet. Er musste Auskunft darüber geben, ob das Erdreich auf dem Grundstück genügend Energie zur Verfügung stellt. Der Test verlief positiv.

Die Jahres-Energiekosten für das gesamte Gebäude betragen auf Basis der Simulation unter Annahme der statistischen örtlichen Temperaturverhältnisse 29.500 Euro für das System Geothermie. Bei einem Erdgaskessel plus Kältemaschine würde sich die jährliche Gas- und Stromrechnung auf 55.100 Euro belaufen. Die Einsparungen betragen 25.600 Euro. Zudem senken sich die CO2-Emissionen auf einen Betrag von nur noch 40 Prozent gegenüber der Kesselanlage mit Kältemaschine.

Die Gesamtanlage ist für mehrere Betriebszustände ausgelegt.

Erstens ‚Heizen’ mit den Beteiligten: Sondenfeld (Erdwärme) plus Wärmepumpenanlage plus Betonkernaktivierung.

Zweitens ‚Naturkühlung’ mit den Beteiligten: Sondenfeld (Erdkühle, Fluidtemperatur etwa 15 – 18 °C) plus Betonkernaktivierung, also ohne Wärmepumpe.

Drittens ‚Aktive Kühlung’ mit den Beteiligten: Sondenfeld (Erdkühle) plus Wärmepumpe als Kältemaschine plus Betonkernaktivierung. Ferner realisierten die Anlagenbauer einen vierten Kreis zur Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung (im Heizbetrieb) oder zur passiven Kühlung im Sommer.

Brügger Mühle

ObjektKultur und Dienstleistungskomplex „Brügger Mühle“, Erkrath
Bauherr/ InvestorHasso von Blücher, Blücher Gruppe
PlanungCommonConsult/PBS & Partner, Erkrath
Baujahr2005-2008
WärmequelleRegenwasser/Grundwasser
Wärmepumpe2 x Typ DS 5136.3
BetriebHeizen, passiv Kühlen, aktiv Kühlen

Nahe Düsseldorf, im romantischen Neandertal, durch dessen sanftes Gefälle sich die Düssel windet, buddelten 1856 italienische Steinbrucharbeiter 16 Knochenfragmente und einen Schädel aus. Bonner Wissenschaftler ergänzten diese Funde mit weiteren anatomischen Ausgrabungen zum Homo neanderthalensis. Der Neandertaler machte die Auenlandschaft weltberühmt. Etwas störte allerdings in der Vergangenheit die Idylle, eine Industriebrache im Tal mit bröckelnder alter Papierfabrik im Zentrum.

Neandertal – Umwelttechnik trifft Natur.

Ökologische Gesichtspunkte mussten bei der Neugestaltung zwangsläufig eine große Rolle spielen. Dieser Pflicht kommt die Wärmepumpen-Kaskade nach. Ihre Energiequelle: die Zisternen der damaligen Papierfabrik. In denen lagerte in Vorzeit solange das Zwischenprodukt Zellstoff, bis es zu Brei aufgeweicht war. Im Projekt „Brügger Mühle“ weisen die Baumeister den Becken die Aufgabe eines Energiespeichers zu.

Die gesamte Steuerung und Regelung realisierte die Abteilung Prozessleittechnik der WATERKOTTE GmbH. Sie vernetzte die Zisternen, die Brunnenpumpen, die Umschaltventile sowie die Heizungs-, Klima- und Lüftungsregelung des Gesamtgebäudes. Die Brunnen- und Zisternenpumpen übernehmen auch den Hochwasserschutz auf dem Grundstück. Die Ingenieure richteten zur Fernkontrolle und -parametrierung im Hause des Planers PBS + Partner einen Server ein, der über Modems mit den Sensoren und Aktoren der Anlage kommuniziert, regelmäßig die Betriebszustände erfasst und den Technikern die zur Betriebsoptimierung entscheidenden Daten liefert.

SolarWorld Bonn

ObjektUmbau Wasserwerk zur Firmen- zentrale, Bonn
BauherrFrank Asbeck, SolarWorld Holding AG
ArchitektArchitekturbüro Ralph Schweitzer, Bonn
GeneralunternehmerZechbau GmbH, Niederlassung Bonn
PlanungPBS & Partner, Erkrath
BaujahrUmbau 2008/2009
WärmequelleGrundwasser
Wärmepumpe4 x DS 5109, total 240 kW
Brunnenvorhandener „historischer“ Förderbrunnen,
Rückspeisung über Zierteich in den Rhein
BetriebHeizen/Kühlen

In ein denkmalgeschütztes stillgelegtes Wasserwerksgelände hat Konzernchef Frank Asbeck den Firmensitz seiner SolarWorld AG verlegt. Der Aufstieg der Stadt Bonn zur Bundeshauptstadt spiegelt sich im Baustil des Gebäudeensembles der ehemaligen ‚Wasserfabrik’ wider: Der ornamentierten Industriekultur der Gründerzeit mit grobem, weißgetünchtem Mauerwerk schließt sich die sehr geometrische Glasbaustein-Architektur der 60er Jahre an, als seinerzeit der alte preußische Bestand mit einem leistungsstarken Neubau erweitert werden musste.

Die Arbeitsplätze verteilen sich wie versprenkelt in den Freiräumen zwischen den außer Dienst gestellten Wasseraufbereitungsanlagen oder befinden sich in den Stummeltassen abgesägter Aktivkohlefilter mit 4 m Durchmesser.

In die mächtige frühere Brunnenwasserleitung mit 700 mm Durchmesser fädelten die Anlagenbauer die neue Grundwasserleitung mit 200 mm Durchmesser ein. Verjüngt sollte sie deshalb werden, weil ein gefülltes 700 mm-Gussrohr von mehreren Metern Länge beim Ausschalten der Wärmepumpe ein beachtliches Speichervolumen bedeutet, das im Winter einige Temperaturgrade verlieren und damit die Effizienz der Wärmepumpen mindern würde.

Die Unternehmensführung fühlt sich einem nachhaltigen, ökonomisch-, ökologisch- und sozialvertretbarem Wachstum verpflichtet. Nicht nur in Deutschland. Unter dem Namen Solar2World trägt der Konzern sein ethisches Engagement für eine faire Entwicklung auch in Schwellen- und Entwicklungsländer. Diese Nachhaltigkeit strahlt der Umbau des Wasserwerks in der Auenlandschaft am Rheinufer zur Führungszentrale sicht- und spürbar aus.

Die Wärmepumpenkaskade besteht aus zweimal zwei Maschinen. Sie werden abwechselnd als Baugruppe geschaltet, um zwei unterschiedliche Temperaturniveaus anzufahren. Denn der Denkmalschutz hatte an den Altbauten Wärmedämmmaßnahmen verboten. Im Bestand blieben deshalb die gusseisernen Heizkörper, zum Teil ergänzt mit Wandheizungen und Deckenstrahlheizungen. Das zwang die Planer dazu, zwei Temperaturkreise vorzusehen, einen Hochtemperaturkreis bis 65 °C für Räume mit hohem spezifischem Wärmebedarf und einen für Niedertemperaturwärme.

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