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Energieverwendung in Nichtwohngebäuden - Teil 1

Naturkosmetik-Spezialist setzt auf Solarwärme

Ein nicht minder zukunftsgerichtetes Projekt befindet sich in Österreich in unmittelbarer Nähe zur deutschen Grenze: Für das Naturkosmetik-Unternehmen Aromapflege aus Lechaschau bei Reutte in Tirol wurde im Jahr 2016 ein Bürogebäude errichtet, welches Vorführräume, Produktion, Lager und Büroflächen miteinander vereint. Es erreicht bei der Wärme einen Autarkiegrad von 76 Prozent und beim Strom von 80 Prozent.

Das Firmengebäude des Naturkosmetik-Unternehmens Aromapflege aus Tirol.
Quelle: Holzbau Saurer/Foto Müller
Das Firmengebäude des Naturkosmetik-Unternehmens Aromapflege aus Tirol erreicht einen besonders hohen Autarkiegrad.

"Das Gebäude erfüllt schon heute die Energiestandards von 2050", hebt Professor Timo Leukefeld hervor, der als Energieberater für das Projekt beauftragt wurde. Der Experte aus Deutschland hat langjährige Erfahrung mit der Planung und Realisation von "Sonnenhäusern", die ihren kompletten Wärmebedarf über Solarthermie mittels Langzeitspeichern decken können.

An der Südfassade des Gebäudes kommen Flachkollektoren mit 140 m2 Fläche und im Inneren ein 25 m3-Langzeitwärmespeicher zum Einsatz, wovon Letzterer über beide Stockwerke reicht. Zur Stromerzeugung befindet sich auf dem Flachdach aufgeständert eine Photovoltaikanlage mit 24 kWp, die an vier Lithium-Ionen-Akkus mit einer Kapazität von 40 kWh angeschlossen ist. Neben energiesparenden Verbrauchern, wie LED-Beleuchtung, steht für die Mitarbeiter auch ein Elektroauto als Firmenwagen zur Verfügung.

"Wir können das Gebäude bis in den Herbst hinein komplett mit Sonnenenergie beheizen", so Leukefeld. Aber auch dann sei der Wärmebedarf aufgrund der gewählten Architektur relativ gering. Im Betrieb sorgt ein Gebäudeleitsystem dafür, die Energieverbräuche an die Gewohnheiten der Benutzer anzupassen.

Das in Holzbauweise errichtete zweistöckige Gebäude mit 770 m2 Nutzfläche erreicht mittels seiner speziellen Architektur sowie einer Dämmung aus Hanf, Holzfasern und Mineralwolle den Niedrig­energie-Standard. Die U-Werte bei Außenwänden und Dach betragen beispielsweise 0,13 bzw. 0,12 W/m2K, was zu einem spezifischen Gesamt-Heizwärmebedarf von nur etwa 30 kWh/m2a führt.

Die Technik sei dabei nicht einmal revolutionär, betont Leukefeld: "Allerdings ist sie in dieser Konsequenz wohl noch nie so zusammengeführt worden." Bei der Planung sei es ihm vor allem auf eine Minimierung der Energiebedarfe angekommen. Außerdem habe er Wert auf die detaillierte Simulation der Anlagen gelegt. Die größte Herausforderung bei dem Projekt sei gewesen, den hohen Autarkiegrad zu erzielen. "Außerdem war das Zusammendenken der Bereiche Wärme, Strom und Mobilität wichtig", so Leukefeld.

Der 25 m3-Langzeitwärmespeicher beim Naturkosmetik-Unternehmen Aromapflege wird eingehoben.
Quelle: Holzbau Saurer
Hier wird der 25 m3-Langzeitwärmespeicher beim Naturkosmetik-Unternehmen Aromapflege eingehoben. Er reicht über beide Stockwerke und wird von Flachkollektoren mit 140 m2 Fläche an der Südfassade versorgt.

Am meisten habe ihn aber bei dem ganzen Projekt der Baustoff Holz fasziniert, wobei die Zusammenarbeit mit dem österreichischen Holzbauunternehmen Holzbau Saurer hervorzuheben sei. Leukefeld: "Ich habe schon öfters mit Holz gearbeitet, aber ein Holzobjekt dieser Größenordnung, das war auch für mich neu."

Logistikhalle nutzt Abwärme

Nach der Bäckereifiliale und dem Gewerbebau soll nun noch ein Gebäude aus dem industriellen Bereich folgen: Anders als die beiden vorangegangenen Projekte nutzt das dritte nicht Solarenergie zur Wärmeversorgung, sondern verwendet vorhandene Prozessabwärme aus der Spritzgussproduktion. Das Unternehmen Roth Plastic Technology in Wolfgruben in Nordhessen versorgt damit die Industrie- und Freiflächenheizung einer Logistikhalle.

Die Logistikhalle der Roth Plastic Technology in Wolfgruben in Nordhessen.
Quelle: Roth Werke
Die Logistikhalle der Roth Plastic Technology in Wolfgruben in Nordhessen versorgt ihre Industrie- und Freiflächenheizung über Prozessabwärme aus der Spritzgussproduktion.

Der kunststoffverarbeitende Betrieb arbeitet mit Spritzgussverfahren, bei denen Abwärme anfällt, die sinnvoll genutzt werden kann: "Derzeit haben wir 38 Spritzgießmaschinen im Einsatz. Unsere Maschinen liefern autark Wärme für das Flächenheizsystem bis zu Außentemperaturen von -6 °C", erklärt Herbert Blodig, Geschäftsleiter bei Roth Plastic Technology, das zum Kunststoffverarbeitungs-Unternehmen Roth Werke gehört.

Selbst neue, energieeffiziente Herstellungsmaschinen, die zum Einsatz kommen, liefern ausreichend Wärme, um die Heizbedarfe zu decken: Die Halle und eine außenliegende Ladezone werden über im Boden verlegte Systemrohre aus dem eigenen Haus, Typ "Duopex" 20 mm, mit einer Vorlauftemperatur von 33 °C beheizt. Die 3.600 m² große Halle besitzt dabei 130 in Mäandern verlegte Heizkreise. Dort werden nach der Herstellung die Produkte gelagert. Das "sanfte Temperaturprofil" der Industrieflächenheizung entspreche den hohen Lagerungsanforderungen. Außerdem gibt es eine 750 m² große, überdachte Ladezone im Außenbereich, die ganzjährig genutzt wird. Um sie im Winter schnee- und eisfrei zu halten, wurden noch einmal 40 Heizkreise verlegt, die ebenfalls mit der Prozessabwärme versorgt werden.

Die Abwärme aus den Spritzgussmaschinen gelangt mittels einer modular aufgebauten Energiezentrale des Herstellers ONI-Wärmetrafo GmbH aus Lindlar in das Wärmeverteilnetz. Die Energiezentrale umfasst dabei Wärmeübertrager, Pumpen sowie eine Steuerung. Bei der Errichtung der Halle im Jahr 2016 wurden insgesamt rund 29 km der Roth Systemrohre installiert. Mittels eines leistungsfähigen Bodenaufbaus können die notwendigen Lagerregale genutzt werden, aber auch Gabelstapler rangieren.

Außerdem strebt man in der Produktion bei Roth einen maximalen Einsatz erneuerbarer Energien an und hat daher auf dem Werksgelände zwei Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung von etwa 155 kWp installiert, die 140 MWh Solarstrom im Jahr 2017 erzeugten. Zusätzlichen Strom bezieht das Unternehmen aus Wasserkraft und gleicht verbliebene und unvermeidbare CO2-Emissionen über einen Kompensationsfonds aus. Im Ergebnis produziert das Unternehmen seit dem Jahr 2017 klimaneutral.

Vielfältige Perspektiven

Die drei aufgeführten Projekte zeigen beispielhaft, in welcher Vielfalt derzeit nachhaltige Konzepte zur Wärme- und Kälteversorgung, mit gleichzeitiger Berücksichtigung des Strombedarfs von Gewerbe und Industrie, realisiert werden. Die weiter voranschreitende Verschmelzung der Sektoren Wärme und Kälte sowie Strom und Mobilität eröffnet vielfältige Perspektiven – erst recht, wenn man die zudem vorhandenen Potentiale von Energieeinsparung und Energieeffizienz zu heben versteht.

Freitag, 14.12.2018

Von Martin Frey
Fachjournalist