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1/2 | 2014

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SPECIAL Trink-, Prozess-

SPECIAL Trink-, Prozess- und Abwasser Es ist nichts Besonderes, wenn ein Bundesland ein neues Ministeriumsgebäude errichtet. Aber es ist etwas Besonderes, wenn sich das Land dabei nicht nur für höchste Anforderungen an die Energieeffizienz entscheidet, sondern dabei auch einen vollständig neuen Weg der Wärme- und Kälteversorgung wählt. Die Rede ist hierbei von der Nutzung kommunalen Abwassers mit einer ganzjährigen Temperatur von 10 bis 12 °C. Damit stellt es eine ideale Quelle für den Betrieb von Wärmepumpen zum Beheizen und Kühlen von Gebäuden dar. Technikzentrale mit Abwasserschacht (RoK 4imBehälter) und Abwasserwärmetauscher im Hintergrund Wärme-und Kälteversorgung ausAbwasser Alexander Steinherr InStuttgartwurde derNeubau einesMinisteriumsgebäudes fertiggestellt, welches das komplette Innenministerium, Teile des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz sowie des Umweltministeriums beherbergt. Insgesamt 610Mitarbeiterdieser drei Ressorts haben dort ihren Arbeitsplatz. Neben zahlreichen Räumlichkeitenzur Büronutzung verfügtdas Gebäude über besondere Räumlichkeiten für das Einsatz- und Krisenmanagement. EinKonferenz-und Veranstaltungsbereich, eine Tageseinrichtung zurKinderbetreuung sowie eineKantine runden das Raumangebotab. Durch ein flexibles Raumkonzept kann sich das Gebäude zudem ohne wesentliche baulicheÄnderungen wechselnden Nutzungsanforderungen anpassen. Die Staatliche Vermögens- und Hochbauverwaltung ist als fachkundiger Bauherr für alle Leistungen rund um die Immobiliendes Landes zuständig und regelt zudem dieBauaufgaben desBundes in Baden-Württemberg. Auch der Neubau des Ministeriums lag in ihrem Verantwortungsbereich. Eigentümer des Hauses ist dieBaden-Württemberg Stiftung GmbH. Zahlen zum Projekt 7 Zwei Huber Abwasserwärmetauscher RoWin, Baugröße 8 7 Maximal benötigte Abwassermenge: 60 l/s Heizfall 7 420 kW Entzug aus dem Abwasser 7 530 kW Abgabe an das Gebäude Kühlfall 7 580 kW Entzug aus dem Gebäude 7 730 kW Abgabe an das Abwasser Hohe Anforderungen an Energieeffizienz Für das Gebäude wurden höchste Anforderungen an dieEnergieeffizienzvorgegeben. So soll der Gesamtprimärenergiebedarf120 Kilowattstunden proQuadratmeter und Jahr (kWh/m² xa)und der Heizenergiebedarf 30 kWh/m² xanicht überschreiten. Zur Erfüllung dieser Standards kommt neben einer thermisch optimierten Gebäudehülle energieeffiziente Anlagentechnik zum Einsatz. Mit dem HeizundKühlkonzept wirddas städtischeAbwasser des vor dem Gebäude gelegenen Nesenbachkanals energetisch genutzt. Der Nesenbachkanal ist einer der wichtigsten HauptsammlerinStuttgartundbesitztbei TrockenwettereinenAbflussvon über 170l/sec. Dieser Wert kann jedoch bei Regenwetter schlagartig auf mehrere Kubikmeter proSekunde anwachsen. Nach detaillierter Prüfung der Randbedingungen und intensiven Gesprächen konnte Huber ein Konzept zum Heizen und Kühlen mit Abwasser vorlegen, das im Laufeder Zeitweiteroptimiert wurde. Grundlage hierfür ist das bewährte Verfahren Huber ThermWin, das bereits in vielen Projekten erfolgreich umgesetzt wurde. Fernwärme und Abwasserwärmenutzung Zwei Huber Abwasserwärmetauscher RoWin der Baugröße 8sowie drei Wärmepumpensorgenabsofortdafür, dassim Ministerium zu allen Jahreszeitenein angenehmes Klima herrscht. Während der 18 UmweltMagazin Januar/Februar 2014

Bilder (3): Huber SE Einer der beiden Huber Abwasserwärmetauscher RoWin wird über das Ministerium gehoben. Heizperiode werden dem Abwasser bis zu 420 kW thermische Energie entzogen. Etwa530 kW werden demGebäude durch den Einsatz von Wärmepumpen zugeführt. Für Spitzenlastzeiten sowie als redundantesSystemwirdein Fernwärmeanschlussbereitgehalten. Durch diegünstige Fernwärmeund diehochwirksame Abwasserwärmenutzung kann der Primärenergieaufwand für Heizzwecke unter einen Wert von30kWh/m²xagesenkt werden. Dies entspricht einemEnergiebedarfvon 3 Litern Heizöl proJahrund Quadratmeter. Um dieHeizenergie im Gebäude zu verteilen, wird ein Niedertemperaturheizsystem eingesetzt. Zur Abdeckung der Heizgrundlast wirddieWärmeübereineBetonkernaktivierung in dieBüros eingebracht. Hierfür werden Betondeckenund -böden, je nach Bedarfund Jahreszeit,als Wärmeoder Kältespeicherfür eingelassenewasserführendeRohrleitungen genutzt. DemGebäude werden dabei maximal 600 kW Wärme entzogen; über die vorhandenen Wärmepumpen werden 730 kW thermische Energie ins Abwasser abgegeben. Auf-grund dergroßenwirksamen Flächen lässt sich mit geringen Temperaturdifferenzen –auch während der heißen Sommertage –ein angenehmes Raumklimaerreichen. Die Montage stellte hohe Anforderungen an die verantwortlichen Huber Monteure. Wegen der örtlichen Einschränkungen, was die Einbringung der Wärmetauscher angeht, mussten diese sowie die gesamte Maschinentechnik während des laufendenBaubetriebes miteinemSchwerlastkran über das Gebäude gehoben und anschließend unmittelbar zum endgültigen Aufstellorttransportiert werden. UmweltMagazin Januar/Februar 2014 Fazit und Ausblick Die abwassertechnischen Einrichtungen wurden imHerbst inBetrieb genommen, und nach einermehrwöchigen Probephase istimDezember 2012 dieendgültigeAbnahme durchden Auftraggeber erfolgt. Derzeit wird die gesamte Wärmeund Kälteversorgung durchden Betreiber desGebäudes eingefahren undoptimiert. Der Ministeriumsneubau an der Willy- Brandt-Straße in Stuttgart stellt damit einenMeilenstein fürenergetisch vorbildlicheöffentliche Gebäude dar. Anlagen zur Wärmerückgewinnung aus Abwasser sind keine Massenprodukte.Eshandelt sichvielmehr um verfahrenstechnische Lösungen, die so- Umwelt Fachtagung 2014 29. April 2014 in Hamburg TÜV NORD Akademie GmbH &Co. KG Tagungen &Kongresse Clarissa Jakubzig wohl mit Erfahrung und fachlicher Kompetenzals auchmit Flexibilität und Einfallsreichtum geplant werden müssen, um derörtlichenSituation gerecht zu werden. Die Abwasserwärmenutzung ist eine sinnvolle Ergänzung bestehender Energieträger im Sinne einerlangfristigenEnergieversorgung. Alexander Steinherr, Huber SE, Berching, sta@huber.de Aktuelle gesetzliche Änderungen –Umsetzung im Unternehmen geplante Inhalte Einführungsvortrag: Unternehmerpflichten Anforderung an die Betriebliche Anlagenüberwachung Behördliche Überwachung „Vor-Ort-Inspektionen“ CO² Bilanz und Carbon Footprint Veränderungen in der Zukunft Psychische Belastungen Neue ISO 14001 www.tuev-nord.de/umweltrecht-fachtagung Weitere Seminare Umweltmanagement-Beauftragter (TÜV ® ) Berlin 17.03. –19.03.2014 + 01.04. –03.04.2014 Bielefeld 05.03. –07.03.2014 + 31.03. –02.04.2014 Hamburg 14.04. –16.04.2014 + 13.05. –15.05.2014 Umweltmanagement-Auditor (TÜV ® ) Essen 05.05. –09.05.2014 Telefon: +49 40 8557-2920 Telefax: +49 40 8557-2958 cjakubzig@tuev-nord.de www.tuevnordakademie.de

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