Theorie und Praxis unter einem Dach

Bildungszentrum Handwerk DuisburgMit über 200 Ausführungen ist die Magna3 die vielseitigste Nassläufer-Baureihe am Markt – in Duisburg wurden die Baugrößen Magna3 25-60, 25-100, 32-40, 32-100 und 32-120F installiert (Foto: Grundfos)
Neue Heizzentrale im Bildungszentrum Handwerk Duisburg

Die Modernisierung von Heizungsanlagen gehört im SHK-Handwerk zum Tagesgeschäft. Der SHK-Nachwuchs in Duisburg hat dafür das passende Anschauungsmaterial gleich vor Ort: im Rahmen einer energetischen Sanierung wurde im Bildungszentrum der Kreishandwerkerschaft die Heizungsanlage erneuert. Zur neuen Technik gehören auch hocheffiziente Umwälzpumpen von Grundfos.

Bildungszentrum Handwerk Duisburg
Das 1979 fertig gestellte Bildungszentrum Handwerk Duisburg bietet rund 300 Aus- und Fortbildungsplätze in unterschiedlichen Fachbereichen. (Foto: Grundfos)

Viel Potenzial für Einsparungen

Das Schulungsgebäude im Duisburger Stadtbezirk Neumühl stammt aus dem Jahr 1979 und wurde bis zur Sanierungsmaßnahme 2013 noch nicht modernisiert. Das Gebäudeensemble mit einem dreigeschossigen Hauptbau und drei Flachbauten beherbergt auf rund 6.300 Quadratmetern Nutzfläche Schulungsräume, Ausbildungswerkstätten, die Verwaltung und ein Bistro. Bereits 2009 ließ die Kreishandwerkerschaft einen Beratungsbericht zur Energieverwendung im Gebäude erstellen. Als wichtigste Sanierungsmaßnahme empfahlen die Energieberater die Erneuerung der Heizungsanlage, die rund 6.100 qm Nutzfläche in 132 Räumen beheizt und für die zentrale Warmwasserbereitung genutzt wird. Die Anlagentechnik stammte noch aus dem Jahr 1979 und war von Anfang an überdimensioniert, da ursprünglich noch ein weiterer Ergänzungsbau geplant war. Die Bestandsanlage umfasste drei hintereinander geschaltete, mit Erdgas betriebene Heizkessel mit einer Nennwärmeleistung von je 523 kW. Bei normaler Last genügte ein Kessel, für den Spitzenlastbetrieb wurde ein zweiter mit halber Leistung zugeschaltet. Alle Umwälzpumpen für die Wärmeverteilung waren ungeregelt und die Anlage war hydraulisch nicht abgeglichen.

Begutachtung der Grundfos-Pumpen
Hendrick Verweyen, Uwe Mallmann, Raimund Sauer von Grundfos, Dominik Mallmann und Fachbereichsleiter Wolfgang Holtwick (v.l.n.r.) begutachten die Grundfos-Pumpen in der neuen Heizungszentrale (Foto: Grundfos)

Bedarfsgerechte Modernisierung

Die neue Kesselanlage besteht aus zwei Gas-Brennwertkesseln vom Typ Buderus Logano plus SB 615 WM-G10/2 mit jeweils 476,8 kW Leistung. Die vorhandenen Regelkreise des Zweirohrsystems wurden beibehalten, der Verteileraufbau in der Heizzentrale jedoch komplett erneuert. Dabei kam mit Modellen der Baureihe Magna3 die neueste Generation hocheffizienter Umwälzpumpen von Grundfos zum Einsatz. Sie erreicht einen Energie-Effizienz-Index (EEI) von weniger als 0,20 und übertrifft als effizienteste Pumpe ihrer Klasse bei weitem die Anforderungen der EuP-Richtlinie. Installiert wurden die Baugrößen Magna3 25-60, 25-100, 32-40, 32-100 und 32-120F.

Neben der neuen Wärmeverteilung verfügt die Anlage im Bildungszentrum über eine automatische Druckhalte- und Entgasungsstation, die mittels einer Entsalzungs­anlage mit vollentsalztem Wasser nach VDI 2035 nachfüllt bzw. den Druck hält. Die komplette Heizzentrale wurde gemäß EnEV isoliert. Die Rohrleitungen außerhalb der Heizzentrale sowie Gliederheizkörper und Luftheizgeräte wurden beibehalten. An allen Heizkörpern wurden jedoch die vorhandenen Thermostatventile durch neue ersetzt. Um die Wärmeverteilung zu optimieren, wurde ein hydraulischer Abgleich mit Strangregulierventilen vorgenommen.

Als weitere energetische Sanierungsmaßnahme erhielten die Dachflächen der vier Baukörper eine neue, stärkere Dämmung (WLG 035). Außerdem wurde die vorhandene Zu- und Abluftanlage im Bistrobereich durch eine neue, zentral gesteuerte Anlage mit vier Lüftungsgeräten der Firma Wolf mit Kreuzstrom-Wärmetauschern und CO2-Sensoren ersetzt.

Magna3
Die neue Wärmeverteilung des Zweirohr-Systems wurde ausschließlich mit Grundfos-Hocheffizienzpumpen der Baureihe Magna3 realisiert (Foto: Grundfos).

Berechnungen stimmen

Seit Inbetriebnahme verfolgen die Verantwortlichen des Fachbereiches SHK genau, wie sich die neue Anlage bewährt. "Für uns ist es spannend, die Planungsdaten mit den tatsächlichen Werten im Betrieb zu vergleichen", sagt Wolfgang Holtwick. "Es hat sich gezeigt, dass die vom Planungsbüro errechneten Werte der Realität sehr nahe kommen. An den neuen Umwälzpumpen können wir beispielsweise die aktuellen Volumenströme ablesen und mit den Werten aus der Planung vergleichen. Theorie und Praxis liegen hier verblüffend nahe beieinander."

Auch die ersten Erfahrungen in puncto Energieverbrauch sind positiv. "Wir haben zwar noch keine wirklich aussagekräftigen Langzeitwerte, zumal die erste Heizsaison nach Inbetriebnahme ein ungewöhnlich milder Winter war", so Holtwick. "Es zeichnet sich aber ab, dass die Modernisierungsmaßnahmen eine Energieeinsparung in dem erwartet hohen Umfang bringen." Die energetische Analyse hatte ergeben, dass sich der Primärenergie­bedarf des Gebäudes alleine durch Gas-Brennwertkessel, geregelte Pumpen und hydraulischen Abgleich um 28 Prozent reduzieren lässt und die Amortisationsschwelle für die Modernisierung bereits nach zwei Jahren erreicht wird.

Eine erhebliche Einsparung von elektrischer Energie bewirken die neuen Umwälzpumpen. Zwar werden für die Pumpen keine separaten Verbrauchsdaten erhoben, ein Vergleich ist aber an Hand der ausgelegten Betriebspunkte und einem standardisierten Lastprofil (Blauer Engel) möglich. Danach ergibt sich bei 6.840 Betriebsstunden pro Jahr (285 Tage) für die ungeregelten Bestandspumpen in den neun Regelkreisen für statische Heizung und Lüftung ein Gesamtenergieverbrauch von 39.877 kWh pro Jahr. Im Vergleich dazu kommen die neuen Magna3-Pumpen mit insgesamt 2.172 kWh aus, was eine Reduzierung um mehr als 90 Prozent bedeutet. Ausgehend von einem Strompreis von 23 Cent pro kWh amortisieren sich die Grundfos-Pumpen damit bereits nach rund einem Jahr.

 


"Wir nutzen die neue Anlage aktiv für unseren Unterricht und gehen beim Thema hydraulischer Abgleich auch schon mal in den Heizungskeller"

Wolfgang Holtwick, SHK-Fachbereichsleiter

Für den Fachbereich SHK ist die Sanierungsmaßnahme nicht nur eine lohnende Investition, sondern auch Demonstrationsobjekt. "Wir nutzen die neue Anlage aktiv für unseren Unterricht und gehen beim Thema hydraulischer Abgleich auch schon mal in den Heizungskeller", erklärt Wolfgang Holtwick. "Außerdem können wir mit den Erfahrungen aus dem Betrieb der eigenen Anlage das Thema energetische Sanierung mit realen Zahlen veranschaulichen." Auch in diesem Sinne haben in Duisburg also Theorie und Praxis zueinander gefunden.

Objektdaten 
Baumaßnahme:Energetische Teilsanierung des Bildungszentrums der Kreishandwerkerschaft Duisburg
Bauherr:
Kreishandwerkerschaft Duisburg
Technische Planung:PFG Mallmann (Duisburg)
Sanitär/Heizungstechnik:Verweyen GmbH (Duisburg)
Pumpentechnik:Grundfos GmbH (Erkrath)

 





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