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Presseinformation
Herne/Dortmund im April 2006
3HX-Projekt in Gelsenkirchen nimmt den Betrieb auf
Während sich die Sekretärin auf der Gebäude-Nordseite im kuscheligen
Kaschmirpulli an der heißen Teetasse die Finger wärmt, tupft sich ihr Chef im
sonnigen Südbüro den Schweiß von der Stirn. In vielen Gebäuden divergieren
gerade in der Übergangszeit die Ansprüche in punkto Klimatisierung. Diese
widersprüchlichen Wünsche möchten die EUS GmbH, Dortmund, und die
GEA Lufttechnik, Herne, ressourcenschonend in Einklang bringen. Zusammen
mit dem Wissenschaftspark Gelsenkirchen untersuchen sie seit März eine
Klimatisierungslösung im Testbetrieb, die gleichzeitig heizen und kühlen kann.
Wesentliche Komponenten des Systems sind das wasserbasierte Klimatisierungssystem 3HX von GEA, ein Kältespeicher vom Fraunhofer Institut UMSICHT und das Energiemanagementsystem der EUS. Für das Pilotprojekt
bietet der Wissenschaftspark gute Voraussetzungen. In dem prominenten Gebäude, das mit hochrangigen Architekturpreisen ausgezeichnet wurde, bieten
die Büroräume auch ohne Kühlung ein angenehmes Arbeitsklima. Eine zusätzliche Kühlung ist lediglich für Laborräume und das Rechenzentrum erforderlich sowie – bei Bedarf – für stark frequentierte Konferenz- und Seminarräume.
Wärme und Kälte gleichzeitig nutzen
Die extreme Energieeffizienz macht die Originalität dieser Anlage aus: Wärme,
die in der Klimaanlage zwangsläufig anfällt, verpufft nicht ungenutzt, sondern
kann zum Heizen verwendet werden. Das 3HX-Gerät, eine kombinierte KälteWärmepumpenanlage, besitzt dazu drei Wärmetauscher (3 Heat eXchangers).
Werden gleichzeitig Wärme und Kälte benötigt, bedient ein Wärmetauscher
den Heizungskreislauf, einer die Kaltwasserseite. Diese Schaltung führt zu
einer gegenüber der Umgebung ausgeglichenen Energiebilanz, da kein Energieaustausch mit der Luft stattfindet. Nur wenn Wärme- und Kältebedarf sich
nicht die Waage halten, kommt der dritte Luft-Wärmetauscher ins Spiel. Er ist
über ein kompliziertes Ventilsystem eingebunden und verfügt je nach Bedarf
über die Funktion eines Verflüssigers oder Verdampfers. So trägt er wechselweise zum Betrieb von 3HX als Luft-Wärmepumpe oder Kältemaschine bei. Im
Wissenschaftspark sind zwei 3HX-Geräte zu einem Verbund zusammengefasst. Gegenüber anderen Kombi-Lösungen wie VRF- (Variable Refrigerant
Flow) Anlagen bietet 3HX den Vorzug, dass im Gebäude ausschließlich Wasser zum Transport der Wärme- oder Kälteenergie genutzt wird. Kältemittel
befindet sich nur innerhalb des 3HX-Geräts. Dadurch werden Nachteile wie
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die Gefahr von Kältemittelleckagen im Gebäude oder Beschränkungen bei der
Systemauslegung umgangen.
Ice-Slurry-Speicher: kompakter als konventionelle Kältespeicher
Ebenfalls Bestandteil dieser Anlage ist der neue Ice-Slurry-Speicher des
Fraunhofer-Instituts UMSICHT, Oberhausen. Mit CryoSol® kommt ein Hochleistungskälteträger zum Einsatz, der flüssig, pumpbar und ungiftig ist. Das
„Flüssigeis“ aus dem Haus Fraunhofer enthält in Wasser suspendierte Eiskristalle, nutzt den Phasenwechsel Eis-Wasser beim Wärmetransport und zeichnet sich durch eine exzellente Kältespeicherfähigkeit aus. So besitzt CryoSol®
eine siebenfach höhere Kältespeicherfähigkeit im Vergleich zu Wasser. Ideale
Einsatzgebiete sind überall dort, wo kurzfristig hohe Kälteleistungen gefordert
sind, zum Beispiel in der Klimatechnik.
Energiemanagement regelt vorausschauend das Gesamtsystem
Damit der Kälte- und/oder Wärmebedarf möglichst wirtschaftlich und energieeffizient gedeckt wird, wacht ein Energiemanagementsystem der EUS GmbH
über das Gesamtsystem. Aus historischen Lastdaten und unter Berücksichtigung meteorologischer Einflussgrößen leitet es ab, wann typischerweise Kälte
oder Wärme gefordert sind, und prognostiziert daraus den Lastverlauf der
kommenden Stunden. Ziel des Energiemanagements ist, das 3HX-System so
oft wie möglich im optimalen Betriebspunkt zu fahren. Darüber hinaus ist auch
die spezifische Leistungsfähigkeit des Ice-Slurry-Speichers in das Gesamtsystem einzubinden. Im Hinblick auf die Optimierung des Speichermanagements
und eine effiziente Spitzenlastabdeckung ist zu berücksichtigen, dass der IceSlurry-Speicher preiswerte Tarife zur Kälteerzeugung nutzen und hohe Lastspitzen effizienter abdecken kann als konventionelle Eisspeicher oder Latentwärmespeicher. Als Steuerungshardware wird das System MAXIMUS CC,
eine Eigenentwicklung der EUS, eingesetzt. Diese kostengünstige Steuerung
verfügt über zahlreiche Prozessschnittstellen und lässt sich grafisch frei programmieren.
Seit kurzem ist das Energieversorgungssystem in Betrieb und alle Komponenten funktionieren einwandfrei. Nun soll das Zusammenspiel der einzelnen
Komponenten optimiert werden. In der jetzt begonnenen, einjährigen Testphase sind besonders die Übergangsjahreszeiten von Interesse. Hier wird sich
zeigen, wie oft das Energiemanagementsystem den optimalen Betriebspunkt
der 3HX-Anlage realisieren kann. Das Projekt wird vom Land NRW und vom
Fond für regionale Entwicklung unterstützt.
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3HX-Anlage: Bei gleichzeitigem Kälteund Wärmebedarf wird die Energie
vollständig im Gebäude genutzt. (Bild:
GEA Air Treatment)
Schema: Bei einem ausgeglichenen Bedarf an Kälte und Wärme ist der dritte Wärmetauscher (links
unten) „außer Betrieb“. Dann stellt 3HX am Verdampfer und Verflüssiger zugleich Nutzenergie zur
Verfügung, die an Wasserkreisläufe übergeben wird. Bei einem stärkeren Kälte- oder Wärmebedarf
ermöglicht der dritte Wärmetauscher den Austausch von Energie mit der Luft. (Bild: GEA Air Treatment)
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Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
GEA Air Treatment GmbH - Annette Wille
Südstraße 48 - 44625 Herne
Tel.: 02325 468-206 - Fax: 02325 468-401
[email protected] - www.gea-lufttechnik.de
EUS GmbH - Christian Reckert
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 20 - 44227 Dortmund
Tel.: 0231 9700-700 - Fax: 0231 9700-701
[email protected] - www.eus.de
Bei Veröffentlichung bitten wir um jeweils ein Belegexemplar.