- 72 Wohnungen mehr an schon ausgelastetem Fernwärmenetz
- eXergiemaschine garantiert niedrige Rücklauf-Temperatur
- Effiziente Warmwasserbereiter senken Wärmeverbrauch
In der Schlossstrasse des Ortsteils Boll (Vechingen/Schweiz) schmiegt sich eine Wohnanlage mit 72 Wohnungen und einigen Gewerbeeinheiten an den Hang. Als dort 2023 die Sanierung der Nahwärmezentrale anstand, wünschten sich die Eigentümer eine Abkehr vom Heizöl. Da viele Gebäude in Boll und benachbarten Ortteilen Fernwärme aus einem Holzhackschnitzel-Heizwerk und einer Großwärmepumpe beziehen, lag es nahe, beim Fernwärmeanbieter anzufragen. Doch das Netz war weitgehend ausgereizt. Trotzdem fand das planende Ingenieurbüro Grünig&Partner AG (Liebefeld, Schweiz) einen Ansatz, denn ein Fernwärmeanschluss war unter strengen Bedingungen möglich – wenn Vor- und Rücklauf-Temperaturen von 75/85 °C und 35/40 °C eingehalten würden.
Umstellung der Warmwasserversorgung
Damit auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen ein ausreichend kühler Rücklauf möglich ist, wurde u.a. die Warmwasserbereitung auf hydraulische Durchlauferhitzer umgestellt. Sie nutzen Heizwasser, um Trinkwasser mithilfe eines Wärmetauschers zu erwärmen. Die Energie dazu kommt aus zwei Heiz-Pufferspeichern, die mit Fernwärme geladen werden. Ein Speicher dient als Hochtemperaturspeicher; das Heizwasser im zweiten Speicher soll oben über 60 °C haben, unten hingegen 40 °C unterschreiten, da dort der Rücklauf zur Fernwärmeübergabestation angeschlossen ist. Im zweiten Speicher wird die Temperatur also geschichtet.
Durchmischen der Temperaturniveaus vermeiden
Bei langer Warmwasserzirkulation und geringer Wärmelast kommt es im Speicher typischerweise zu einem Durchmischen der Temperaturen und der Rücklauf zum Fernwärmeübertrager wird zu warm. Weil zugleich die Vorlauf-Temperatur sinkt, wäre ein Nachladen mit Fernwärme bei hoher Rücklauf-Temperatur erforderlich. Dieser ungünstige Betriebszustand lässt sich durch den Einsatz einer eXergiemaschine vermeiden.
eXergiemaschine stellt Vor- und Rücklauf-Temperatur sicher
Die eXergiemaschine ist eine Entwicklung von der BMS-Energietechnik AG (Wilderswil, Schweiz) und ihrem Partner varmeco (Kaufbeuren, Deutschland). Es handelt sich um eine spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe für hohe Quelltemperaturen bis 55 °C und für hohe Temperaturhübe. Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine über zwei Kreisläufe Wasser bei mittlerer Temperatur aus dem Speichersystem. Ein Kreislauf leitet Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den oberen Teil des Hochtemperaturspeichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser in den untersten, kalten Bereich des geschichteten Speichers. Das sorgt für den kühlen Rücklauf zum Fernwärmenetz.
eXergiemaschine macht zusätzliche Fernwärmeanschlüsse möglich
Die eXergiemaschine stellt somit unabhängig vom Verbrauchsverhalten eine ideale Temperaturschichtung im Heizspeicher her. Dieser muss weniger stark und seltener durch die Fernwärme geladen werden. Dabei arbeitet die eXergiemaschine äußerst energieeffizient: Für jede Kilowattstunde Strom stellt sie ca. fünf Kilowattstunden Wärme bereit.
Seit Inbetriebnahme der neuen Heiztechnik im November 2023 lag die Rücklauf-Temperatur der Wohnanlage Schlossstrasse immer im geforderten Rahmen. Wie das Beispiel zeigt, können bei Sicherstellen niedriger Rücklauf-Temperaturen zusätzliche Verbraucher an ein Fernwärmenetz angeschlossen werden.
So funktioniert die eXergiemaschine
Die eXergiemaschine, die varmeco und ihr Schweizer Partner BMS-Energietechnik entwickelt haben, stellt eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher (Heizspeicher) her. Dazu arbeitet im Inneren des Geräts eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Nennwärmeleistungen Qth von 3 bis 40 kW), die für eine große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt ist und auch bei Quelltemperaturen von 55 °C und mehr arbeitet. Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine über zwei Kreisläufe Wasser aus der Mitte des Speichersystems. Ein Kreislauf leitet Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den heißen Teil des Speichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser anschließend in den unteren, kalten Speicherbereich.
Die eXergiemaschine ist in der 3- und 5-kW-Ausführung als kompaktes Wandgerät (siehe Bild), in den Leistungsklassen 5 bis 40 kW und 100kW Wärmeleistung als Standgerät erhältlich. Über die verschiedenen Modelle können Sie sich hier informieren.
