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Heizungsjournal Sonderdruck 2017/2018 | YADOS Wärmenetztechnik

Heizen mit konventionellen und alternativen Energieträgern. KWK-Lösung für Wohn- und Betreuungseinrichtungen. Trinkwassererwärmung als patentierte Versorgungslösung. Treiber der Wärmewende. Ausgestaltung intelligenter Wärmenetze.

Kraft-Wärme-Kopplung

Kraft-Wärme-Kopplung Vor diesem Hintergrund erhielt das in Augsburg ansässige HLK-Unternehmen Bezler Sanitär GmbH den Auftrag, eine Lösung zu entwickeln, die eine deutliche Verringerung des Primärenergieeinsatzes und damit zugleich eine entsprechende Senkung der Betriebskosten ermöglichen würde. Die darauf aufbauende technische Anlagenplanung und -ausführung übernahm der in Hoyerswerda beheimatete Energieanlagenspezialist Yados, der durch zahlreiche KWK-Großprojekte im In- und Ausland über die benötigte fachliche Expertise und Erfahrungskompetenz verfügt. Erzeuger und Verbraucher werden eins Das gemeinsame Konzeptziel beider Unternehmen sah ein kombiniertes Energieerzeugungssystem vor, mit dem die Stiftung sowohl Strom als auch Wärme selbst dezentral generieren und im Gebäudebetrieb nutzen kann – und das bei gleichzeitiger Entlastung der Gaskessel-Anlage und verbesserter Gesamtheizleistung. Ermöglicht wurde dies über eine bedarfskonform dimensionierte KWK-Anlage, welche die Effizienzpotentiale des Kopplungsprinzips von Strom- und Wärmeerzeugung optimal ausschöpft. Der Umstand, dass die Senioreneinrichtung in Stadtbergen über keine detaillierten Wärmeverbrauchswerte aus den Vorjahren verfügte, stellte dabei eine besondere Herausforderung für die planenden Ingenieure dar. Realisiert wurde schließlich ein von Yados entwickeltes, auf 8.000 Betriebsstunden ausgelegtes, wärmegeführtes BHKW, mit einer thermischen Leistung von 80 kW und einer elektrischen Leistung von 50 kW. Die im KWK-Prozess gewonnene Wärme sowie rund 400.000 kWh Strom werden größtenteils direkt am Standort verbraucht. Zur Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit bei Spitzenlastzeiten oder einem Ausfall der Anlage wurde zusätzlich ein Gas-Brenn wertkessel mit einer Heizleistung von 260 kW integriert. Der große Modulationsbereich der Kesselanlage ermöglicht es, die Leistungsabgabe automatisch dem jeweiligen Wärmebedarf – der aufgrund jahreszeit licher Einflüsse und unterschiedlicher Warmwasser-Anforderungen variiert – exakt anzupassen. Die stufenlose Verbrennungsregelung reduziert dabei die Anzahl der Brennerstarts, was zu einer deutlichen Energieeinsparung führt. Der ermittelte Normnutzungsgrad des Gas-Brennwertkessels liegt bei knapp über 109 Prozent. Das vorhandene Trinkwassererwärmungssystem wurde durch eine leistungsstärkere Anlage mit zwei 1.000- Liter-Pufferspeichern ersetzt. Die Anlage entspricht den sicherheits- und hygienetechnischen Vorgaben relevanter Regelwerke (gem. Trinkwasserverordnung, TrinkwV 2001, und dem DVgW- Arbeitsblatt W 551 für Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen). Sie basiert auf einem zweistufigen Speicherladesystem, das die Nutzung hoher primärer Vorlauftemperaturen erlaubt. Der Heizwasservolumenstrom wird dadurch deutlich verringert und heizwasserseitig lassen sich sehr niedrige Rücklauftemperaturen erzielen. Der reduzierte Volumenstrom wirkt sich positiv auf die Energieaufwandsbilanz der Anlage aus: Der Brennwerteffekt ist optimal nutzbar, der Strombedarf für den Pumpeneinsatz sinkt und Wärmeverluste in der Installation werden minimiert. Aufgrund ihrer bedarfsspezifischen Auslegung handelt es sich bei KWK-Anlagen stets um individuelle Kundenlösungen. Auch die Bauweise und die Art ihrer Integration in die energetische Infrastruktur vor Ort sind variabel anpassbar. Da sich der Aufstellungsort in unmittelbarer Nähe der Pflegebereiche, des Restaurants sowie von Feuerwehrzufahrt und Fluchtwegen befindet, waren für den Ausbau des Containers (insbesondere für Materialwahl und Komponentenausführung) deutlich erhöhte Brand- und Schallschutzvorschriften einzuhalten. In Stadtbergen wählte man deshalb eine flexible Con tainer-Ausführung, bei der die 4 HeizuNgSjournal 11.2017

3 I Aggregate als Komplettsystem in einer speziell verstärkten Betonraumzelle verbaut wurden. Der Container (Abmessungen L x B x H: 9 x 5 x 4,5 m, Masse: 47 t), ausgestattet mit BHKW-Aggregat, neuer Kesselanlage, Pufferspeicher und Übergabestation, wurde komplett steckerfertig von Yados in Hoyerswerda vorkonfektioniert. Basis einer neuen Wärmenetzgeneration Weitere Effizienzpotentiale lassen sich erschließen, wenn technisch hochentwickelte Energieaggregate im Verbundsystem überwacht und möglichst präzise geregelt und gesteuert werden können. Übergeordnete Regelungseinheiten, wie beispielsweise die zentrale Leittechnik „Yado|Link“, vernetzen durchgängig alle Anlagenkomponenten und Funktionen. Die auf Basis von Bussystemen umgesetzte Systemtechnik realisiert dabei vielfältige Aufgaben: Verarbeitungsprozesse zwischen unterschiedlichen Energiequellen und Wärmeverbrauchern werden in Echtzeit erfasst, analysiert, visualisiert und bedarfsgerecht modifiziert. Die intelligente Steuerung sorgt damit für einen wirtschaftlichen, sicheren und energieeffizienten Anlagenbetrieb, von dem Betreiber, Verbraucher und nicht zuletzt die Umwelt profitieren. Mit dem aktuellen Förderprogramm „Modellvorhaben Wärmenetze 4.0“, welches seit Juli 2017 erstmals eine systemische Förderung im Bereich der Wärmeinfrastruktur vorsieht, rücken intelligente Leit- und Kommunikationssysteme verstärkt in den Fokus von Planern und Betreibern. Sie gelten als Förderungsvoraussetzung für Einzeltechnologien und -komponenten sowie zukünftig auch für Gesamtsysteme. ❚ [Martin Gentner, Yados GmbH, Hoyerswerda] Weitere Informationen unter: www.yados.de 3 I Blick in den Systemcontainer: Die Betonraumzelle beherbergt die komplette Anlagentechnik für die dezentrale Energieerzeugung. Hier zu sehen: Das kompakte Blockheizkraftwerk mit einer thermischen Leistung von 80 kW und einer elektrischen Leistung von 50 kW. (Fotos: Yados) Heizungsjournal 11.20175

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