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10/11 | 2013

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Elektronenmikroskop-Aufnahme eines 40µmbreiten Kontaktfingers auf monokristallinem Silizium. Bilder (3): Solarworld Innovations und Solarworld Freiberg des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)und desBundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) inder Innovationsallianz Photovoltaik zusammengeschlossen. Der Bund fördert die von 2011 bis 2015 laufenden Projekte der Innovationsallianz mit über 100 Millionen Euro. In einer weiteren Förderbekanntmachung können jetzt für weiterführende Forschungsvorhaben 50 MillionenEurobeantragt werden. „Kaum eine andere Industrie kann ähnliche Kostensenkungskurven inso kurzer Zeit aufzeigen“, betonte der Hauptgeschäftsführer des BundesverbandesSolarwirtschaft, Carsten Körnig, bei der Vorstellung erster Zwischenergebnisse der laufenden Projekte. „Die Preise für Solarstrom-Anlagen haben sichallein in denvergangenendreiJahren mehr als halbiert.“ Die Forschungsinitiative fördert 28industriegeführte Verbundprojekte. Industrie und Forschungseinrichtungen arbeiten bei allenVorhaben engzusammen, um neue Entwicklungen schnellstmöglich für die Betriebenutzbar zu machen. DieExperten haben die gesamte Prozesskette auf Verbesserungsmöglichkeiten untersucht. Während sich die Forscher in einemTeilprojekt bemühen,die Materialkosten für Solarstrom-Anlagen zureduzieren, arbeiten andere daran, den Wirkungsgrad und die Langlebigkeitder Solarmodule zu steigern oder Herstellungsprozesse technisch und ökonomischzuverbessern. Gerhard Hirn; BINE Informationsdienst, Bonn, redaktion@bine.info Für fließend sauberes Wasser! Chemisch-physikalische Verfahren Membranverfahren Biologische Verfahren Abwasser-Recycling www.eisenmann.com

TECHNIK UND MANAGEMENT Energie/Erneuerbare Energien Energieerzeugung für Industrieunternehmen Kostensparende Energie aus dem Erdreich ist in Deutschland auf dem Vormarsch. Dass sich Geothermie auch bei Industrieunternehmen mit Produktionsgebäuden rechnen kann, zeigt das Beispiel des schwäbischen Präzisionswerkzeug-Herstellers Wohlhaupter, der im Mai 2010 eine neue Geothermieanlage mit reversibler Nutzung zur Kälteerzeugung in Betrieb nahm. Gelände des Präzisionswerkzeugherstellers Wohlhaupter GmbH in Frickenhausen südöstlich von Stuttgart Dirk Schmitz Das mittelständische Unternehmen ist ein weltweit agierender Herstellervon Präzisionswerkzeugen. Dieneue, größteAnlage dieser ArtinSüddeutschland, versorgt dieVerwaltungs-und Produktionsgebäude am schwäbischen Stammsitz weitgehend thermisch mit Wärmeund Kälte. Die Gebäude stammen aus dem Jahr 1987, vor der Modernisierung war mit Ausnahmeder Lüftungsanlagen auch die Haustechnik auf diesem Stand. Den Anstoß für die Erneuerung gab der TechnischeGeschäftsführer FrankWohlhaupter: „Es war absehbar, dass es bald Handlungsbedarfgeben würde, deswegen wollten wir uns rechtzeitig informieren, um nicht bei einem möglichen Ausfall der Heizungsanlage unter Zeitdruck entscheiden zu müssen.“ Als Vorstandsmitglied einer Bildungseinrichtung hatte Frank Wohlhaupter gerade über ein Sanierungsprojekt mit geothermischer Energieversorgung mitentschieden, das von der Innax Energie &Umwelt AGin Ostfildern konzipiert und umgesetzt wurde. Er beauftragtedas Unternehmen, auch für Wohlhaupter zu untersuchen, welche alternativen Versorgungslösungen es fürdie Verwaltungs- und Produktionsgebäude mit insgesamt 7500 Quadratmetern Nutzfläche gab. Im Rahmen des Energiekonzepts fiel am Ende die Entscheidung für eine Geothermieanlage mit reversiblem Einsatz von Wärmepumpen. Innax übernahm Planung und Realisierung der Anlage und auf Basis eines langfristigen Contracting-Vertragesauchdie Investitionskosten vonrund 600000 Euro.Die Bohrungen für das Erdsondenfeld begannen Ende 2009, im darauffolgenden Mai wurde die Anlage dann in Betrieb genommen. Geothermie mehrfach genutzt Die geothermische Energie wird über ein Feld mit 44 Sonden gewonnen, die 95 Metertiefins Erdreich auf demWohlhaupter-Gelände eingelassen sind. Genutzt wird die Energie mit Hilfe einer elektrisch angetriebenen Sole-Wasser- Wärmepumpenanlage, die der Gebäude- und Anlagentechnikspezialist KRT (Wendlingen) nach den Spezifikationen von Innax gebaut hat. Die Anlage besteht aus drei Wärmepumpen, die jeweils zweistufig betrieben werden können, und liefert Heizwasser mit einerVorlauftemperatur vonbis zu 55 °C. Mit einer geothermischen Heizleistung von 300 kW reicht die Anlage aus, um die Grundlastabzudecken.Bei höheren Lasten werden über die zentrale Regeltechnik die Bestands-Ölkessel zugeschaltet und bei Erreichen des gewünschten Sollwertes entsprechend stufig zurückgefahren. Zur hydraulischenTrennung und zurOptimierung der Laufzeiten ist auf Heizwasser- und Soleseite jeweils ein Trennpufferspeicher mit 2200 Litern Volumen installiert. Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit der Anlage ist die Möglichkeit des reversiblen Betriebs: ImSommer werden die Wärmepumpen als Kälteerzeugungsanlage betrieben und stellen eine aktive Kühlung mit einer Leistung von 330 kW bereit. Die Rückkühlung der Kälteerzeugungerfolgtüber die Erdsonden, dabei sorgt dieAbwärme gleichzeitig dafür, dass sich das Geothermiefeld regeneriert, die Wärmeenergie also für diespätere Nutzung im Erdreich gespeichert wird. Die Übertragung der Abwärme vom Wasser- auf den Solekreislauf erfolgt über einengesonderten Plattenwärmetauscher. Neben den Betriebsmodi „Heizen“ und „aktive Kühlung“ kann der Solekreislauf bei geringem Kältebedarfauch zur passiven Kühlung verwendet werden. UnterUmgehung derWärmepumpen gibt die Sole die Kälteenergie dann direkt an dieKälteverbraucher ab. Diese passiveKühlungist parallelzum Heizbetriebmöglich. Pumpentechnik von Grundfos Heizungsverteilung und Heizgruppen der Bestandsanlagekonnten unver- 44 UmweltMagazin Oktober -November 2013

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