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Die Verbindung diverser Energiequellen stellt eine grosse Herausforderung an die Planung dar

Autor*: André Hug, Balzer Ingenieure AG

Die Planung einer solch komplexen Anlage wie diejenige der Überbauung Sentmatt mit ihren individuellen Anforderungen verlangt eine intensive Kooperation von Unternehmer, Planer und Bauherrschaft. Dabei ist es wichtig, die wesentlichen Ansprüche einer Heizungsanlage nicht aus den Augen zu verlieren und das hydraulische System möglichst einfach zu halten.

 

Bei diesem Projekt liegt der Fokus nebst der Anlageneffizienz-Steigerung auch auf der Gewinnung von relevanten Daten und Erkenntnissen für zukünftige Anlagen.

André Hug und Franko Roffler von der Balzer Ingenieure AG

Das Spezielle für die Planung: Die Verbindung diverser Energiequellen.
Das für die Planung Spezielle bei der Grossanlage lag darin, alle Energiequellen und –abnehmer geschickt miteinander zu verbinden und dabei alle Betriebszustände zu beachten. Die Jahresenergiebilanz der gesamten Anlage, inkl. jene des Bestandsbaus, soll positiv gehalten werden. Dabei kommt für das hohe Temperatur-Niveau der Warmwasser-Aufbereitung eine CO2-Wärmepumpe zum Einsatz. Deren Quelle bildet ein Energiespeicher, welcher konstant auf 26-30°C gehalten wird. Dessen Energie kann entweder aus der Raumentwärmung oder aktiv von der Ammoniak-Wärmepumpe stammen. Die Ammoniak-Wärmepumpe, welche vom Erdsondenfeld mit Energie versorgt wird, übernimmt zudem die niedrige Temperatur für die thermoaktiven Bauteilsysteme.

Das Problem: Zu wenig Dachfläche für die komplette Regeneration.
Die Lösung: Aktive Regeneration mit der Ammoniak-Wärmepumpe.
Da auf dem Dach weniger Ertragsfläche zur Verfügung steht als zur solaren Regeneration des Erdreichs nötig wäre, wird zusätzlich mit einer Ammoniak-Wärmepumpe aktiv regeneriert. Hierfür entzieht ein zusätzlicher Verdampfer der Umwelt Wärme. Mit der zusätzlichen Entwärmung der Wohnungen in den Sommermonaten spielen somit drei Quellen zusammen, welche das System im energetischen Gleichgewicht halten. Dieses komplexe Zusammenspiel verschiedenster Energiequellen stellte die grösste Anforderung an das Projekt.

Verantwortlich für einige Stolpersteine: Die Integration des Bestandsbaus.
Da der angrenzende Bestandsbau hohe Systemtemperaturen benötigt, ist dessen Einbindung mit diversen Stolpersteinen versehen. So erhält dieser beispielsweise seine Energie von der CO2-Wärmepumpe, und diese ist auf tiefe Rücklauftemperaturen angewiesen. Solche kontroversen Zusammenhänge erforderten viel Engagement des gesamten Planerteams.

Effizienzvergleich: Frischwasserstationen vs. kubische Speicher
Bei der Grossanlage kommen kubische Speicher zum Einsatz. Diese speziellen Speichersysteme bestehen aus diversen innenliegenden Warmwasser-Speichern, die von Heizungswasser in einem kubischen Tank umgeben sind. Mit diesem System können niedrige Vorlauf-Temperaturen gefahren werden. Die Effizienz dieser Speicher wird im Rahmen eines P&D-Projekts des Bundesamts für Energie untersucht. Dabei kommen für fünf Einheiten eine klassische Frischwasserstation zum Einsatz und für die gleiche Anzahl Wohnungen ein kubischer Speicher.

Betriebsauswertung: Äusserst wichtig für die Überwachung und Optimierung.
Nach der Inbetriebnahme der Anlagen beginnt die ebenso wichtige Phase der Betriebsbegleitung und Optimierung. Grundsätzlich erhält diese Phase bei vielen Anlagen zu wenig Beachtung, beim vorliegenden Projekt kommt ihr jedoch eine besondere Stellung zu. Denn nebst der Anlageneffizienz-Steigerung liegt der Fokus auch auf der Gewinnung von relevanten Daten und Erkenntnissen für zukünftige Anlagen.

Bedeutender Nutzen für das beauftragte Planungsunternehmen
Ein solches Projekt bedeutet stetige Weiterentwicklung und Auseinandersetzung mit neuen Technologien. Bei der Balzer Ingenieure AG, welche neben den klassischen Gebäudetechnik-Gewerken HLKS auch Sprinkler- und Brandschutz-Planung anbietet, hat daher das Projekt einen speziellen Stellenwert. Der Projektentwicklungs-Prozess bietet ein nicht käufliches Gut an Know-how.

André Hug ist Leiter Engineering und Mitglied der Geschäftsleitung bei der Balzer Ingenieure AG.

Das in Baar, Chur und Winterthur ansässige Unternehmen ist bei der Überbauung Sentmatt verantwortlich für die Planung des gesamten Gebäudetechnik-Systems. www.balzer-ingenieure.ch  Die Balzer Ingenieure AG ist 2SOL-Experte. Link auf die 2SOLexpert-Liste

Das Konzept wurde in enger Zusammenarbeit mit der Pfiffner AG in Zürich und Zug entwickelt. www.pfiffner.ch 
Die Pfiffner AG ist Mitglied der Allianz 2SOL und 2SOL-Experte. Link auf die Mitglieder-Liste