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Mit Stufen-Konzept „spielend“ über 45 Prozent Energiekosten gespart

Ein warmes Zuhause, sowohl menschlich als auch buchstäblich durch ein behagliches „warmes Dach über dem Kopf“ – für beides sorgt seit über 50 Jahren das SOS-Kinderdorf im niedersächsischen Worpswede. Und für beides stieg der Aufwand in der Vergangenheit beträchtlich. Jedoch galt und gilt generell die Maxime: Bei den Betreuungsangeboten darf nicht gespart werden. Aber beispielsweise bei den Energiekosten – um dieses Geld dann im Sinne der Kinder wieder investieren zu können. Immerhin musste fast jeden zweiten Monat ein Tankwagen das Heizöl anliefern: Über 100.000 Liter pro Jahr verbrauchten die beiden alten Öl-Kessel mit jeweils rund 400 kW Leistung.

Die energetisch und ökologisch optimale Alternative dazu schwebte dem Leiter des SOS-Kinderdorfs, Joachim Schuch, zwar schon lange vor: eine Heizung, die auch Strom erzeugt. Doch die Kosten für eine vollständige Modernisierung der Anlage waren beträchtlich. Immerhin werden auf dem 45.000 m² großen Areal 22 Gebäude von der Nahwärmezentrale beheizt und mit Warmwasser versorgt.

Technisch und finanziell kam daher Vaillant zur Hilfe: Gemeinsam mit dem SHK-Unternehmen Meyer aus Lilienthal wurde ein Sanierungskonzept erarbeitet, das stufenweise umgesetzt werden konnte. Im ersten Schritt wurden die beiden alten Ölkessel durch eine Gas-Brennwertkaskade ersetzt, im zweiten Bauabschnitt kam ein Blockheizkraftwerk hinzu.

Erster Schritt: Gas-Brennwert statt Öl

Nachdem für die erste Sanierungsstufe der tatsächliche Wärmebedarf neu ermittelt worden war, stand schnell fest: Die zusammen über 800 kW der beiden Öl-Kessel waren deutlich überdimensioniert. Mit 600 kW Leistung, die jetzt fünf Gas-Brennwertgeräte (Typ „ecoTEC exclusive“) in Kaskade liefern, war der gesamte Wärme- und Warmwasserbedarf wesentlich sparsamer abzudecken. Je nach Leistungsanforderung schalten sich die Gas-Brennwertgeräte dabei nach dem Zufallsprinzip zusammen. Die Vorteile: eine gleichmäßige Gerätebeanspruchung und ein besserer Schutz gegen Störungen. Denn sollte ein Gerät ausfallen, stehen immer noch 80 Prozent der Leistung bereit. Bei den vormals zwei Öl-Kesseln halbierte ein Störfall sofort die verfügbare Wärmemenge…

Aus wirtschaftlicher Sicht war die Gas-Brennwerttechnik sinnvoller, als vollständig auf erneuerbare Energien umzusteigen: „Wir brauchen hier durchgängig Vorlauftemperaturen von 65 °C für das Nahwärmenetz. Die ecoTEC Geräte können dieses Niveau hoch effizient bereitstellen, so dass wir aktuell nicht auch noch in die Wärmeverteilung investieren müssen“, erläutert Hennig Meyer vom ausführenden Fachbetrieb.

Um jedoch die Druckverhältnisse – den ganz großen hydraulischen Abgleich – optimiert in den Griff zu bekommen, wurde zwischen die neue Wärmeerzeugung und die Verteilung eine hydraulische Weiche gesetzt. Ein Austausch der teilweise recht alten Pumpen gegen elektronisch stufenlos arbeitende ist für die nahe Zukunft vorgesehen. „Deren Ansteuerung kann dann ebenfalls zentral über die neue Regelung der Heizungskaskade erfolgen“, beschreibt Meyer ein künftiges Kapitel des stufenweisen Sanierungskonzeptes.

Davor aber musste zunächst einmal die zweite Stufe des Sanierungskonzeptes freigeschaltet werden, die ergänzende Installation eines kleinen Blockheizkraftwerks (mini-BHKW), das Strom und Wärme zugleich produziert und damit ökologisch die Umwelt und finanziell das Kinderdorf weiter entlastet.

Zweiter Schritt: Kraft-Wärme-Kopplung integriert

Knapp ein Jahr nach Inbetriebnahme der Gas-Brennwertkaskade war es dann endlich soweit – die Installation eines mini-BHKWs vom Typ „ecoPOWER 20.0“ konnte in Angriff genommen werden. Das mini-BHKW liefert 20 kW elektrische und 44 kW thermische Leistung. Mit dieser Wärmeenergie werden zwei 1.000 Liter-Speicher bedient. Über drei hydraulisch entkoppelte Heizkreise erfolgt dann von dort aus wiederum die Versorgung des Dorfes mit Heizenergie. Die Trinkwarmwasserversorgung profitiert indirekt von diesem Konzept: Um die Trinkwasserhygiene zu erhalten (Stichwort: Legionellen), wird in jedem Gebäude das Warmwasser dezentral über Plattenwärmetauscher erzeugt.

Übersteigt der Wärmebedarf die thermische Leistung des BHKWs, schaltet sich automatisch die Gas-Brennwertkaskade bedarfsgeführt zu.

Unterm Strich: Energiekosten fast halbiert

Die Umstellung der etwa dreißig Jahre alten Öl-Kessel auf moderne Gas-Brennwerttechnik mit bedarfsabhängiger Kaskadenschaltung plus die Einbindung der Kraft-Wärme-Kopplung bringt für das SOS-Kinderdorf eine erhebliche Entlastung bei den Energiekosten: Bei einer fast optimalen Laufzeit von rund 7.500 Betriebsstunden pro Jahr mit fast 7.100 Vollbenutzungsstunden deckt das mini-BHKW-System jetzt 85 Prozent des Jahresstrombedarfs von 105.000 kWh ab. Zum jährlichen Trinkwasserwärmebedarf von 22.500 kWh sowie dem Jahresheizwärmebedarf von 734.100 kWh steuert das mini-BHWK darüber hinaus 41 Prozent thermische Leistung bei. Damit konnte das SOS-Kinderdorf Worpswede die Ausgaben für Energie in der Summe um mehr als 45 Prozent senken!

Auch die ökologischen Erfolgswerte sind beachtlich: Die Primärenergieeinsparungen betragen 493.820 kWh pro Jahr. Und die CO2-Emission konnte um fast 80 Prozent abgesenkt werden. Das sind Einsparungen von knapp 290 Tonnen jährlich.

Fazit: Umwelt und Geldbeutel schrittweise entlastet

Das Beispiel des SOS-Kinderdorfs steht exemplarisch für tausende von Objekten in Deutschland: Der Investitionsstau bei der Heizungsmodernisierung kostet viel Energie und belastet die Umwelt. Dieser lässt sich aber aufgrund wirtschaftlicher Zwänge nicht immer in einem Zug auflösen. Ein vorab aufgestelltes, ein ideales Energiekonzept mit stufenweiser Realisation kann jedoch perspektivisch Chancen eröffnen, die über eine einmalige Investition ansonsten nicht zu erreichen wären. Gleichzeitig können die nächsten Modernisierungsschritte so zumindest teilweise durch die zwischenzeitlichen Einsparungen „eingespielt“ werden. Der vorausschauende konzeptionelle Ansatz garantiert zudem, dass der ausführende SHK-Fachbetrieb die aufeinander aufbauenden Modernisierungsstufen auch technisch ohne Schnittstellenprobleme vernetzen kann - wie im SOS-Kinderdorf Worpswede praktiziert. Vaillant bietet SHK-Betrieben dafür umfangreiche Planungsunterstützung an.

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