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E N E R G I E F O R U M

E N E R G I E F O R U M E n e r g i e v e r s o r g u n g Die Hallenlüftung verfügt über eine effiziente Wärmerückgewinnung über Rotationswärmeaustauscher. Versorgungssicherheit dank effizienter Kraft-Wärme-Kälte-Lösung Alles unter einem Dach Das neue Vorseriencenter der SMP Automotive Exterior GmbH in Neustadt an der Donau, Spezialist für kunststoff-basierte Module in der Automobilindustrie, musste innerhalb eines Jahres fertiggestellt werden. Büro- sowie Produktionsbereiche sollten unter einem Dach vereint werden. Dafür benötigte das Gebäude ein modernes und adaptives Wärme-Kälte-Konzept. Um die Herausforderung an das neue Gebäudekonzept zu meistern, beauftragte SMP die Gammel Engineering GmbH aus Abensberg mit der Planung der Versorgungstechnik. Unter erheblichem Zeitdruck begann die bauliche Umsetzung im Januar 2018. „Bauvorhaben während der Wintermonate stellen aufgrund der Witterung keine leichte Aufgabe dar, insbesondere wenn diese nur eine begrenzte Zeit in Anspruch nehmen sollen“, berichtet Stephan Dobmayr, Director Operational Development bei SMP Automotive Exterior. „Für das geplante Vorseriencenter in Neustadt gab es eine einjährige Frist, wobei die Produktion bereits nach acht Monaten anlaufen sollte.“ Eine weitere Herausforderung bei der Projektumsetzung war die Vorgabe, dass 50 % der Heizleistung aus erneuerbaren Energien oder durch Abwärme gewonnen werden müssen. Hinzu kam, dass beim Wärme-Kälte-Konzept die verschiedenen Temperaturansprüche der Nutzungsflächen berücksichtigt werden mussten. Dabei galt es, sowohl eine individuell einstellbare Klimatisierung für die Büroräume bereit zu stellen als auch eine energetisch optimierte Temperaturlösung für die Spritzgießmaschinen in der Produktionshalle. „Da Gammel Engineering in dieser Größenordnung bereits mehrere Indus- 50 BWK BD. 71 (2019) NR. 10

E n e r g i e v e r s o r g u n g E N E R G I E F O R U M triestandorte geplant und auch mit uns bereits erfolgreich zusammengearbeitet hatte, entschieden wir uns bei der TGA erneut für diesen Partner“, begründet Dobmayr die Auftragsvergabe. Besonderes Augenmerk auf Energieeffizienz Maximale Energieeffizienz war Anspruch und Ziel des Projekts. Deshalb wurde sowohl beim Heiz- als auch beim Kühlsystem darauf geachtet, eine möglichst ressourcenschonende Lösung zu installieren. Die Kälteversorgung erfolgt daher über eine 450-kW-Kältemaschine, die sehr hohe Wirkungsgrade auf Basis eines magnetgelagerten Turbokompressors aufweist. Um die unterschiedlichen Kälteniveaus zu erreichen, die unter anderem die Spritzgießmaschinen zum optimalen Betrieb benötigen, wird über die Kältemaschine selbst ein Temperaturniveau von 14 °C erzeugt, um im Vergleich zu den üblichen 6 °C eine wesentliche Energieeinsparung zu erzielen. Das Temperaturniveau wurde so hoch wie möglich gewählt, um eine maximale Energieeffizienz zu erreichen. Ebenso erfolgt über diesen Kreislauf die Kühlung der Büroräume etwa in den Sommermonaten. Auf diese legte SMP besonderen Wert, um den Mitarbeitern zu jeder Jahreszeit möglichst angenehme Arbeitsbedingungen bieten zu können. Zum anderen wird an den Spritzgießmaschinen ein weiteres Temperaturniveau von 25 °C benötigt, das über einen Teilstrom des erwärmten Rücklaufwassers in Kaskade direkt an der Maschine bereitgestellt wird (Bild 1). „Wir haben darauf geachtet, bei der gesamten TGA soweit möglich Abwärme zu nutzen, sodass der Energieverbrauch möglichst niedrig ausfällt. Eine Abwärmenutzung der Kältemaschine im Winter kam nicht infrage, da es sich um eine Vorserienproduktion handelt. Diese weist eine wesentlich ungleichmäßigere Auslastung der Kältemaschine auf als eine Serienproduktion. Unter anderem auch, da der Kältebedarf in den Büros im Winter komplett entfällt“, erklärt Marcel Lorenz, Projektleiter bei Gammel Engineering. Um ausreichend Energie für die Heizung der Büroräume zu erhalten, nutzt Gammel die Abwärme des erdgasbetriebenen BHKW auf dem benachbarten Hauptwerkgelände (Bild 2). Dieses wurde bereits 2016 ebenfalls von Gammel Bild 1 Die Spritzgussmaschinen werden mit Kühlwasser auf zwei verschiedenen Temperaturniveaus versorgt: 14 und 25 °C. Die höhere Temperatur wird direkt an der Maschine durch warmes Rücklaufwasser erzeugt. Bild 2 Um ausreichend Energie für die Heizung der Büroräume zu erhalten, wird die Abwärme des erdgasbetriebenen BHKW auf dem benachbarten Hauptwerkgelände genutzt. Bild 3 Das Bürogebäude ist als Open-Space- Bereich konzipiert. Bilder (4): Gammel Engineering geplant und umgesetzt. Hierbei handelt es sich um eine Kraft-Wärme- Kälte-Kopplung mit einer Absorptionskältemaschine für das bestehende Werk. Über eine Erdleitung wird die Niedertemperatur-Abwärme des Gemischkühlers, die ansonsten keine Verwendung findet, in das Heizungsnetz eingespeist. Durch die Nutzung der Abwärme steigert sich auch die Energieeffizienz des bestehenden BHKW nochmals. „Da die Abwärme aber nur 30 °C warm und das Niveau zum Heizen zu gering ist, wird sie mithilfe einer Wärmepumpe auf ein außentemperaturgeführtes Niveau von etwa 50 bis 60 °C gebracht. Es wurde eine maximale Vorlauftemperatur von 60 °C gewählt, um den Wirkungsgrad der Heizungsanlage zu maximieren“, erläutert Lorenz. Ebenso wird auch die Abwärme des Druckluftkompressors aus dem Werk für die Heizung mitgenutzt. Die Energie der Wärmepumpe sowie des Druckluftkompressors werden über einen Speicher zwischengespeichert, um kleinere Lastspitzen abzufedern. Größere Spitzenlasten wiederum, die nur an wenigen Tagen im Jahr auftreten, können über einen separaten Gas-Brennwertkessel abgedeckt werden. Dadurch kann die Grundlast für die Gebäudeheizung komplett abgedeckt werden. Bürobereich mit individueller Heizung Besonderes Augenmerk wurde auf die Konditionierung des Bürobereichs gelegt. Dieser ist als Open-Space-Bereich (Bild 3) konzipiert und vereint Projektbüro und Geschäftsführung sowie regionales und globales Management unter einem Dach. Die Heiz-, Kühl- und Lüftungskombination muss daher entsprechend flexibel und adaptiv arbeiten können, da unterschiedliche Anforderungen an die Büroräume gestellt werden. „Bei diesem anspruchsvollen Bau unter Zeitdruck war ein Team notwendig, das mit den hohen Anforderungen vor Ort vertraut war und zudem sehr gut harmonierte“, resümiert Dobmayr. „Gammel Engineering und die anderen Projektpartner haben diese Anforderungen problemlos erfüllt.“ Das Gebäudekonzept, wie es nun in Neustadt vorliegt, soll mit seiner ausgefeilten TGA-Lösung als Standard für zukünftige SMP-Bauten gelten. • www.gammel.de, www.smp-automotive.com BWK BD. 71 (2019) NR. 10 51

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