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Kraft-Wärme-Kopplung deckt die Grundlast ab

Gasbrennwert und BHKW für das Hallenbad

Vom Sonnen bis zum Saunieren bieten sich dem Gast im Heilbronner Hallenbad, das im Jahr 2009 aufwendig saniert und erweitert wurde, viele Möglichkeiten. Die Innenräume wurden um ein Drittel – genauer um 4518 m³ Rauminhalt – vergrößert und ein zusätzliches Außenbecken entstand. Besonders beliebt bei den Badegästen sind Mineralsolebad und Sole-Außenbecken mit einer Wassertemperatur von 34 °C. Solche Attrak­tionen implizieren natürlich einen hohen Energieverbrauch, weshalb der Bauherr, die Stadtwerke Heilbronn GmbH als hundertprozentige Tochter der Stadt, im Rahmen der Modernisierungsplanung auch die Heiztechnik genau unter die Lupe genommen hat. Grundsätzlich gelten Schwimmbäder aufgrund der erforderlichen Heiz- und Entfeuchtungsleistung, die für das Behaglichkeitsempfinden der Badegäste und den Schutz der Bausubstanz erforderlich sind, als sehr energieintensiv.

Aufgrund der verschiedenen Temperaturzonen, die es im Soleo-Bad zu gewährleisten gibt, erfolgt sowohl die Entfeuchtung als auch die Wärmeverteilung in den Räumlichkeiten über zahlreiche Lüftungsanlagen. Hierbei richten sich die Stadtwerke Heilbronn an die Empfehlungen der KOK-Richtlinien für den Bäderbau. Beim KOK (Koordinierungskreis Bäder) handelt es sich um einen Zusammenschluss der Deutschen Gesellschaft für das Badewesen sowie dem Deutschen Schwimmverband und dem Deutschen Sportbund. Gemeinsam bieten sie Planern und Betreibern von Schwimmbädern Planungshilfen.

Bislang wurde die gesamte Badelandschaft per Fernwärme mit Energie versorgt. Hierbei betrug die Leistung etwa 1,9 MW. Die Heizung sollte auf Erdgaskessel umgestellt werden. Die Ergänzung durch Blockheizkraftwerke stellte eine zusätzliche Alternative dar. Auf dieser Grundlage wurden Wirtschaftlichkeitsberechnungen erstellt. Das Ergebnis: Durch den Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung können rund 40 % des Wärmebedarfs getragen werden. Die restliche Energiemenge sollte durch erdgasbetriebene Wärmeerzeuger erbracht werden.

Die Wahl fällt auf BHKW plus Brennwert-Kaskade

Gewählt wurden zwei BHKW von Sokratherm in Kombination mit fünf bodenstehenden Gas-Brennwertkesseln aus dem Hause Brötje. Über das Jahr wurde für die beiden BHKW eine Laufzeit von etwa 8000 Stunden errechnet, was einer Auslastung von 91 % entspricht. Die Geräte erzeugen dabei Energiemengen von 5000000 kWhth und 3000000 kWhel. Die Blockheizkraftwerke mit den Bezeichnungen GG 140 und GG 237 erzielen eine elektrische Leistung von 140 und 237 kW, zusammen 377 kW. Die thermische Leistung beträgt 216 bzw. 372 kW und damit insgesamt 588 kW. Das erste Aggregat ist bereits installiert, ein weiteres soll folgen.

In zwei Arbeitsschritten wurden auch die insgesamt fünf Gas-Brennwertheizungen Eurocondens SGB 500 von Brötje ins Gebäude eingebracht. Die in Kaskade geschalteten Geräte mit insgesamt 2500 kW dienen der Spitzenlastabdeckung und sollen etwa 7000 Stunden pro Jahr in Betrieb sein. Dieser Wert ist deutlich höher als bei vielen anderen Objekten, sodass bei der Auswahl der Geräte unter anderem auch Langlebigkeit und hochwertige Verarbeitung im Vordergrund standen. Darüber hinaus sprach der geringe Platzbedarf für den SGB 500. Nach Demontage der Brennerhaube passt das Gerät problemlos durch eine Normtürzarge. Die Einbringung in das Untergeschoss des Hallenbads wurde durch die kompakte Bauweise sehr erleichtert, denn die Technikräume unter dem Soleo-Bad werden fast ausschließlich für die Wasser- und Filtertechnik benötigt. Lediglich ein kleiner Heizraum mit 9,3 x 4 m Grundfläche wurde angebaut. Die geringe Geräuschentwicklung der Anlage gilt als weiterer Pluspunkt, weil über dem Technikraum ein Restaurationsbetrieb ist.

Der Normnutzungsgrad des SGB liegt bei bis zu 109 %. Zusätzlich verfügt der Kessel über ein Modulationsspektrum von 12,5 bis 100 %, was den Einsatz der Kaskade in einem Leistungsbereich von 62,5 bis 2500 kW ­ermöglicht. Die Wärmeerzeuger wurden mit Neutralisationseinrichtungen der Typbezeichnung Neop D ergänzt. Als Neutralisa­tionsmittel wird ein umweltfreundliches Granulatgemisch aus Magnesiumoxid und Magnesiumhydroxid verwendet. Darüber hinaus bietet Brötje umfangreiches Zubehör zur einfachen Installation an. Die Regelung erfolgt über den integrierten ISR-Systemregler. Er steuert die Kesseltemperatur und die Modulation witterungsabhängig gleitend.

Auch komplexe Regelstrategien sind problemlos möglich

Zusätzlich bietet der Heiztechnikhersteller eine Reihe weiterer regelungstechnischer Erweiterungsmöglichkeiten an. Einen besonderen energetischen Vorzug bietet die integrierte Kaskadenregelung, wie sie im Heilbronner Stadtbad zum Tragen kommt. Dabei sind drei unterschiedliche Laufzeitstrategien möglich.

Als Abgassystem wurde im Soleo-Bad eine doppelwandige Edelstahlanlage von Vogel & Noot gewählt. Die Abgasführung jedes Kessels wird von 250 mm auf einen größeren Querschnitt angepasst. Es sind je zwei bzw. drei Abgasanlagen zu einer Leitung zusammengefasst, die dann nach außen geführt wurden. Dabei war die Randlage des Aufstellraums im Untergeschoss von Vorteil.

Die Steuerung der gesamten Heizungsanlage – fünf Eurocondens SGB 500 und zwei BHKW – übernimmt ein spezielles Modul der Firma W. Bälz & Sohn, die entsprechende Regeltechniken in den Bereichen Heizung, Kühlung und Lüftung anbietet. Damit der Betriebszustand der Anlage oder eventuelle Störmeldungen sofort erkannt und behoben werden können, werden alle Prozessdaten erfasst und an die PCs im Bademeister- und Saunabereich gesendet. So steht die Heizung über die Gebäudeleittechnik unter ständiger Überwachung und garantiert eine zuverlässige und sichere Betriebsweise.

Montage und erste Betriebserfahrungen

Die gesamte Montage wurde innerhalb von acht Wochen realisiert: Zuerst wurden die Kessel aufgestellt und alle Anschlüsse vorbereitet, dann folgte der Aufbau der Abgasanlage. Aufgrund der beengten Verhältnisse erwies sich die Installation als nicht ganz einfach. Hinter den Kesseln blieb gerade genug Raum für sämtliche Anschlüsse. Zwischen der rechten und linken Kesselreihe ist noch ca. 1,20 m Platz, der für die Wartungsarbeiten an den geöffneten Geräten benötigt wird. Komplett neu ins Gebäude musste der Gasanschluss gelegt werden. Dank der intensiven Vorarbeiten dauerte die Inbetriebnahme nur etwa drei Stunden.

Aufgrund der Tatsache, dass die Anlage im Durchschnitt dreimal mehr Betriebsstunden im Jahr arbeitet als andere, vergleichbare Heizungssysteme, nimmt die Arndt GmbH, die die Heizanlage auch erstellt hat, insgesamt dreimal jährlich eine Wartung vor. Bei einem der Termine ist auch ein Brötje-Servicetechniker dabei. Zu den Wartungsarbeiten zählen beispielsweise der Austausch von Dichtungen oder die Prüfung der Neutralisationseinrichtungen. Bislang verliefen die Termine immer ohne besondere Vorkommnisse.

Die moderne Heizungsanlage spart im Stadtbad Soleo viel Energie und Betriebskosten ein. So betrugen die Ferndampfbezugskosten im Jahr 2008 noch rund 450000 Euro. Im Jahr 2010 wurde lediglich ein Betrag von rund 300000 Euro für das gelieferte Gas fällig. Hierbei ist der Stromertrag der BHKW noch nicht eingerechnet.

INFO

Projektdaten

Objekt Stadtbad Soleo, Heilbronn

Bauherr Stadtwerke Heilbronn

Modernisierung 2009

Inbetriebnahme Ende 2009

Planung/Umsetzung Arndt GmbH

Technische Leitung Stadtwerke Heilbronn

Alte Heizung

Ferndampf mit 1,9 MW

Neue Anlage

Zwei BHKW von Sokratherm 140 und 237 kWel

Kaskade aus fünf BrötjeEurocondens SGB 500 mit je 500 kW

Abgasanlage Vogel & Noot

Gesamtregelung W. Bälz & Sohn

Steckbrief

Arndt GmbH in Heilbronn

Der ausführende Betrieb war die Arndt GmbH in Heilbronn. Die Gründung erfolgte 1896 als Firma Ernst Spachmann. Nach diversen Übernahmen und Umfirmierungen wird das Unternehmen mit 23 Mitarbeitern und den Geschäftsfeldern Sanitär, Heizung, Klima, Klempnerei und Kundendienst heute von Heiko Arndt geführt.

Umweltschonendes Arbeiten gehört zu den wichtigen Unternehmenszielen, was durch den Einsatz moderner Betriebsmittel erreicht werden soll. So gibt es im Fuhrpark inzwischen sechs Erdgasfahrzeuge und ein Hybridfahrzeug. Passend dazu gibt es ein breites Angebot zur Nutzung regenerativer Energien in der Heiztechnik.

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