Wärme fürs Marchivum Teil 3

Wir haben schon über das Wärmekonzept – Wärme aus Abwasser – für den Bunker berichtet. Aber wie sieht das konkret aus: wie kommt die Wärme in die Räume und wie wird das System gesteuert?

Der Verteilerraum für die Wärme – wie bei der Frischluft, sind es auch hier mehrere Systeme: Eines für die beiden Bürogeschosse, für die Archivräume und die Ausstellungsräume und das UG. Foto: StadtA MA – ISG

Aber alle vier Systeme sind gleich aufgebaut und holen sich einen Teil ihrer Energie aus dem Abwasser aus dem Kanal vor dem Haus.

Das Ganze ist ein geschlossener Kreislauf, in dem Wasser erwärmt  – und im Sommer gekühlt wird. Das Wasser läuft mit etwa 5 Grad Celsius durch die Wärmetauscher im Kanal. Dort wärmt sich das Wasser auf ca. 9 Grad auf, wird ins Gebäude zurück gebracht und über zwei Wärmepumpen mit über 170 KW Heizleistung auf das Temperaturniveau gehoben, das im Gebäude benötigt wird, etwa auf 32 bis 36 Grad. Über ein Rohrsystem wird das warme Wasser, das entsprechend aufbereitet ist, damit keine Korosion ensteht, an die Heiz-/Kühldecken in den Räumen geleitet.

Die Wärme kommt über dieses sogen. Heiz- / Kühldecken in die Räume. Foto: StadtA MA – ISG

Blick auf die Heizelemente in den Decken: Dünne Rohre liegen zwischen Graphitplatten, die die Wärme in den Raum abgeben. Das gleiche Wasser wird nicht nur zum Heizen sondern auch zum Kühlen der Zuluft der vier Lüftungsanlagen verwendet.Foto: StadtA MA – ISG

Das Wasser in der Decke kühlt sich dabei auf ca. 30 Grad ab und läuft wieder zurück zur Wärmepumpe und der Kreislauf beginnt von neuem.

Reicht die Wärme zum Heizen aus dem Abwasser nicht aus, ist das Haus noch an die Fernwärme anschlossen, die dann dazu geschaltet werden kann.

Und wo kommt im Sommer die Abkühlung her?

Im Sommer arbeitet die ganze Anlage umgekehrt: Die Wärmepumpe ist dann eine Kühlmaschine und senkt die Wassertemperatur im Kreislauf auf etwa 18 Grad und gibt es über die Wärmedecken, die jetzt als Kühldecken fungiert, in die Räume. Hat das Wasser in den Kühldecken etwa 21 Grad erreicht, geht es zurück in den Keller. Die Wärme die nicht mehr benötigt wird, wird über die Wärmetauscher im Kanal in das Abwasser gelassen.

Das „Gehirn“ der Anlage: Über einen Schaltschrank und ein kleines Display in der Technikzentrale im UG wird die gesamte Wärmeversorgung gesteuert. Auf dem Display sieht man genau, wie hoch das Abwasser im Kanal vor dem Haus gerade fließt, wie viel Grad es hat, wie es über die Wärmepumpen weiter aufgeheizt  wird und wie hoch die Restwärme ist, die am Ende des Kreislaufs wieder in den Kanal geht.Foto: StadtA MA – ISG

Warum man sich für den Bunker für diese Technik entschieden hat, frage ich nach. Hintergrund für diese Heizungsanlage ist das Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im Wärmebereich, die den Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte bis zum Jahr 2020 auf 14 Prozent zu erhöhen will.

Sicher hätte man sich auch ein anderes System zum Heizen und Kühlen überlegen können, etwa über Luft meint Michael Claren von der Firma UNITEC, der die Anlage geplant hat. Das ist aber sehr problematisch im Winter, weil man dann sehr viel Energie braucht zum Erwärmen der Luft und außerdem hätte man einen großen Rückkühler für die Kühlung im Sommer auf dem Dach aufstellen müssen und dieses hätte in das Erscheinungsbild des Gebäudes zu sehr eingegriffen.

Und wer drückt den Knopf, das die Anlage heizt?

Ganz so funktioniert das nicht, bekomme ich von Michael Claren erklärt. Das Anfahren der Anlage ist ein längerer Prozess. Das hier ist ja ein Prototyp. So eine Anlage gibt in Mannheim und näherer Umgebung nicht mehr. Und die wurde nicht nur individuell gebaut, sondern auch  individuell programmiert: Da musste man ja die ganzen Abhängigkeiten mit berücksichtigen, beschreibt er mir: Was passiert wenn es zu kalt, zu warm ist, wenn die Wärme aus dem Abwasserkanal nicht ausreichend ist und die Fernwärme dazu geschaltet werden muss, etc.

Die Anlage läuft jetzt seit einigen Wochen im Probebetrieb und alle Beteiligten sind begeistert, dass alles schon sehr gut funktioniert.

Und wer bedient und steuert die Anlage, frage ich nach. Das passiert über ein Monitoring, erstmal für die Dauer eines Jahres. Jeden Morgen wird geschaut (via Internet), wie die Anlage läuft. Ist die Wärme der Kanalwärmetauscher ausreichend? Oder benötigt man noch on top die Fernwärme, z.Bsp. wenn es sehr kalt ist. Natürlich schaut auch eine Person nach der Anlage vor Ort.

Wenn der Winter in einem halben Jahr vorbei ist, meint Claren, dann kann man das ganze System genauer bewerten und schauen, wie wirtschaftlich das ist: „Wir liegen von den Investitionskosten für die Heizungsanlage etwas geringer als normal. Weil man normalerweise bei einer Kältemaschine ein Rückkühler benötigt, der die Wärme wieder an die Umgebung abgibt – in der Regel steht dafür auf dem Dach so ein großer Kasten, der die warme Luft weg bläst. Und das haben wir uns einsparen können, weil wir die Wärme wieder in den Kanal abgeben.“

Zum Nachlesen die anderen Artikel über das Heizsystem des Marchivums:

Wärme fürs Marchivum

Wärme fürs Marchivum – Teil 2

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