Der Eisspeicher
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Energie intelligent optimieren www.pbs-partner.de PBS & Partner – wir stellen uns vor PLANUNGSBÜRO FÜR INNOVATIVE ENERGIETECHNIK Anschrift: PBS & Partner Zur Pumpstation 1 42781 Haan Tel.: 02129 - 375 72-0 Fax.: 02129 - 375 72-23 [email protected] www.pbs-partner.de Team: Diplom Ingenieure staatlich geprüfte Techniker Gebäudeenergieberater Technik: CAD-Arbeitsplätze Autocad 2014/2015 / MEP / 3-D Solar, 3-D-Visualisierung Windows Exchange-Server thermische Gebäudesimulation Wirtschaftlichkeitsberechnung nach VDI 2067 PBS & Partner - Leistungen Leistungen: Wirtschaftlichkeitsberechnungen zur Energieversorgung Energiekonzepte Energieberatung DENA- und BAFA- Zulassung Planung TGA Schwerpunkte: Wärmepumpentechnologie Sekundärspeichertechnologie (Eisspeicher) Geothermie Kraft-Wärmekopplung Bauprojekte: Hochbauobjekte im Wohnungsbau vom Einfamilienhaus bis zur Wohnanlage Verwaltungsobjekte, Hotelanlagen, Seniorenwohnanlagen Mitwirken bei der Erschließung von Grundstücken und Baugebieten Auftraggeber: Energieversorgungsunternehmen Bauunternehmen Bauträgergesellschaften öffentliche Auftraggeber Wohnungsverwaltungsgesellschaften Architekten private Bauherrn Verbände: VDI - Verein deutscher Ingenieure Kompetenzcenter Planer und Architekten im SHK- Bereich e.V. Energie Agentur NRW Arbeitskreis Bauen + Wohnen PBS & Partner - Auszeichnungen Landespreis für Architektur, Wohnungsund Städtebau Nordrhein-Westfalen 2008 Posemarré, Umnutzung eines ehemaligen Hallenbadgeländes in Alt-Erkrath Architektur: bk-Plan GmbH Erkrath Bauherr: Neue Mitte Erkrath GmbH Erkrath Fachplanung: PBS & Partner, Erkrath Ingenieurbüro Scheuten Essen Zitat aus der Ansprache zur Preisverleihung: ... Ziel des Landespreises für Architektur, Wohnungs- und Städtebau ist es, gestalterisch wertvolle und zugleich energieeffiziente Gebäude und Siedlungskonzepte mit Vorbildcharakter zu prämieren. Weiterhin sind diejenigen zu würdigen, die nicht nur immer das Gleiche, das Normale oder gesetzlich Notwendige tun, sondern sich mit Engagement, Fachkunde und Investitionen den Herausforderungen gestellt haben und vorbildliche Ergebnisse erzielt haben. ... Die hier veröffentlichten Beispiele sollen Impulse geben für weitere energieeffiziente Bauprojekte in Nordrhein-Westfalen. PBS & Partner - Auszeichnungen RWE Innovationspreis Wärmepumpe 2012 für das Projekt Alte Pumpstation in Haan Architektur: IP-Siebel, Haan Bauherr: BMFS GmbH, Haan Planung und Realisierung: PBS & Partner, Haan Der Stromversorger RWE hat unser Unternehmen mit dem 1. Platz der Kategorie „Sonderpreis - denkmalgeschützes Objekt“ für die Planung und Realisierung des innovativen Wärmepumpeneinsatz in Verbindung mit der Eisspeichertechnologie ausgezeichnet. Ziel des nun im dritten Jahr durchgeführten Wettbewerbs ist es, Gebäudeeigentümer und Planer für ihre Kreativität und Innovationsbereitschaft in Bezug auf den Einsatz von Wärmepumpen auszuzeichnen. Die Verwendung des Eisspeichers, der mit Hilfe von Solar-Kollektoren aus Lufttemperaturen ab 5 °C Energie gewinnen kann, ist der innovative Aspekt und macht die Pumpstation zu einem herausragendem Projekt mit Signalwirkung. Inhalt Projektbeispiele: Klimaschutzsiedlung Urbacher Weg in Köln Verwaltungs – und Laborgebäude in Monheim – der derzeit größte Eisspeicher weltweit Alte-Pumpstation-Haan – auch wir heizen mit Eis „Papillon“ Düsseldorf – wohnen im Bunker Kita Kirchenhügel in Köln-Porz Nahwärmenetze – Arealnetze in Planung Der Eisspeicher im Bau Projektbeispiel Urbacher Weg in Köln – Klimaschutzsiedlung Die Lage der 4 Gebäude und des Eisspeichers auf dem Gelände Eisspeicher Daten und Fakten - Klimaschutzsiedlung Urbacher Weg • 4 einzelne Baukörper • 4- geschossig plus Staffelgeschoss • Massivbauweise • 112 Wohnungen 7.500 m² bebaute Fläche • Wohnungsgrößen von 46m² bis 116m² • 75 PKW- Stellplätze in der Tiefgarage Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einem Solar-Eisspeicher Fall 1: Winter / Außentemperatur > 5°C / Heizung + Warmwasser Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einem Solar-Eisspeicher Fall 2: Winter / Außentemperatur < 5°C / Heizung + Warmwasser Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einem Solar-Eisspeicher Fall 3: Frühling / Heizung + Warmwasser – Wärmeentzug zur Vereisung Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einem Solar-Eisspeicher Fall 4: Sommer / Kühlung + Warmwasser Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einem Solar-Eisspeicher Fall 5: Herbst / Heizung + Warmwasser Wärmepumpe Haus B: Leistungszahlen der Wärmepumpe – Stand 27.10.2014 7,0 5,5 3,7 Wärmepumpe Haus B: Leistungszahlen der Wärmepumpe – Stand 25.02.2015 5,5 5,7 3,3 Der Eisspeicher – das System … ist das Herzstück des Solar-Eis-Systems. Die umgebende Erdwärme ermöglicht die Speicherung der Energie über längere Zeit und ohne aufwändige Isolierung. Der Einstieg in den Eisspeicher Die Wärmetauschrohre im Inneren des Eisspeichers Der Eisspeicher – das System … während der Bauphase Die Grube für den Eisspeicher Die Verbindungsleitungen zwischen Speicher und Gebäude Projektbeispiel Verwaltungs- und Laborgebäude in Monheim Die Solarabsorber – Beispiel Flachdach …während der Bauphase… …der derzeit weltweit größte Eisspeicher… Monheim heizt mit Eis Solareisspeicher: 1.800m³ Wasser / Eisvolumen / 20 x 25 x 5 m Leistung Heizen: Wärmepumpe 840 kW (Heizkessel 495 kW) Leistung Kühlen: Eisspeicher 118.000 kWh/a zzgl. Rückkühlung über Abbsorber …der Ablauf… Projektbeispiel „Alte-Pumpstation-Haan“ Multidisziplinäres Planungszentrum hinter alter Fassade Alte-Pumpstation-Haan Der Eisspeicher… … ist das Herzstück des Solar-Eis-Systems. Die umgebende Erdwärme ermöglicht die Speicherung der Energie über längere Zeit und ohne aufwändige Isolierung. Die Wärmetauschrohre im Inneren des Eisspeichers Der Eisspeicher der Pumpstation vor dem Verfüllen Der Eisspeicher… … während der Bauphase Die Grube für den Eisspeicher Anbindeleitung Eisspeicher / Gebäude Der Solarabsorber als Energiezaun oder Flachdachabsorber Die Jahresarbeitszahl – Stand 08.10.2014 Die Jahresarbeitszahl – Stand 17.02.2014 Energiekosten 2013 / 2014 Heizen / Lüften / Kühlen: 7.300 € = 61 Cent/m² Projektbeispiel „Papillon“ Wohnen im ehemaligen Bunker in Düsseldorf • 25 exklusive Wohnungen im ehemaligen Hochbunker • 3.300 m² Wohnfläche • Leistung Heizen: 146 kW • Volumen Eisspeicher: 360 m³ • zentrale Wasser/Sole/Wärmepumpe mit Solar-Eisspeicher • Solarabsorber auf den Flachdächern • Fußbodenheizung zum Kühlen und Heizen • Kontrollierte Be- und Entlüftung der Wohnungen Projektbeispiel „Papillon“ Wohnen im ehemaligen Bunker in Düsseldorf Projektbeispiel „Papillon“ Wohnen im ehemaligen Bunker in Düsseldorf Projektbeispiel „Papillon“ Bau des Eisspeichers Projektbeispiel: KITA und Jugendzentrum Kirchenhügel in Köln Energieoptimierte Gebäude mit Eigennutzung des Photovoltaik-Stroms Objekt: KITA Kirchenhügel Theodor-Heuss-Straße 9a/9b 51145 Köln Bauherr: Haus der offenen Tür Köln Porz e.V. Architekt: Ernst-Mühlendyck-Straße 18 51143 Köln Planer Energietechnik: Zur Pumpstation 1 42781 Haan 02129 / 375 72-0 Energieoptimierte Gebäude mit Eigennutzung durch Photovoltaik-Strom-Technik Wärmepumpenanlage in Verbindung mit: • Latentwärmespeicher / Eisspeicher • Erdspeicher • Kraftdach Energieoptimierte Gebäude Der Erdkollektor ERDKOLLEKTOR Energieoptimierte Gebäude Grafik: Wärmepumpe / Eisspeicher / Erdspeicher Screenshot GLT Das Kraftdach Projektbeispiel Nahwärmenetze Sportplatz versorgt Wohngebiet Flächenabsorber Gepufferte Entnahme über Wärmespeicher Nahwärmenetz - kalt Zentrale und dezentrale Wärmepumpen für Heizung + Warmwasser Eisspeicher Projektbeispiel Nahwärmenetze Trinkwassernetz versorgt Baugebiet DN 500 140 m³/h > 70 m³/h Wärmeentzug aus Versorgungsleitung Eisspeicher BHKW zur Erzeugung des Antriebstroms Wärmenutzung BHKW Nahwärmenetz - kalt Projektbeispiel Nahwärmenetze Trinkwassernetz versorgt Baugebiet Nahversorgungszentrum SB-Markt • Versorgung mit Heizenergie • Nutzung von Abwärme aus Kleinkälteerzeugung Projektbeispiel Nahwärmenetz mit Gasabsorbtionswärmepumpen Eisspeicher Heizzentrale mit BHKW Dachabsorber Projektbeispiel Köln- Zündorf Nahwärmenetz versorgt Baugebiet Projektbeispiel Köln- Zündorf Nahwärmenetz versorgt Baugebiet Zusammenfassung Das vorliegende Konzept, zeigt die Machbarkeit eines Primärspeichersystems angebundener Versorgung der Liegenschaften, über ein kaltgehendes Nahwärmenetz. mit hieran Das vorgestellte System stellt eine Alternative zu den bisher bekannten, warmgehenden Nahwärmenetzen dar. Bedingt durch die niedrigen Systemtemperaturen können lokale Wärmequellen erschlossen und in das System eingebunden werden. Abwärme auf niedrigem Temperaturniveau kann nutzbar gemacht werden und in das System eingebunden werden (Abwasser). Ziel ist ein Wärmetransport auf einem niedrigen Temperaturniveau. Verantwortungsvoll und innovativ …die Zukunft gestalten mit Systemtechnik Zur Pumpstation 1 42781 Haan Telefon: 02129 – 375 72 – 0 Telefax: 02129 – 375 72 – 23 [email protected] www.pbs-partner.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
