Emissionsarme Zukunft dank Großwärmepumpe

Klimafreundliche Unternehmenskultur

Mit dem Ziel, das Unternehmen für die Zukunft energieeffizient aufzustellen und den CO₂-Ausstoß deutlich zu reduzieren, begann die technologieoffene Konzeptfindung für energetische Sanierung bereits im Jahr 2012. Zehn Jahre später realisierte die OWS eine effiziente Heizungsanlage auf Basis einer Großwärmepumpe.

Mit der Thematik, die 27.000 m² große Betriebsfläche klimafreundlich zu beheizen, setzte man sich im Unternehmen bereits vor der Energiekrise auseinander. Die eintretende Krise bestätigte die Richtigkeit dieser Herangehensweise; das Projekt wurde vorangetrieben. Neben den bereits getätigten Maßnahmen, die zur energetischen Sanierung des Unternehmens beitragen (wie Thermowände, Thermodach, neue Fenster und Tore, PV-Anlage, Beleuchtung mit LEDs, frequenzgeregelte Heizungspumpen), spielt die Beheizung des Objekts eine zentrale Rolle. Bis dato wurde das Objekt, wie im Bestand verbreitet, mit dem fossilen Brennstoff Gas geheizt. Sich von einem solchen System loszulösen und einen neuen Weg zu beschreiten, ist keinesfalls einfach und muss wohl geplant sein.

Erneuerbare Energie unterstützt das Konzept

Das Bauvorhaben hatte allerdings einen entscheidenden Vorteil: Der Großteil der OWS-Hallen war bereits mit einer Fußbodenheizung ausgestattet. Schon im vorausgegangenen Winter wurde die Vorlauftemperatur der Heizanlage von mehr als 75 °C auf 55 °C gesenkt und die Leistung der Wärmepumpen simuliert. Dies ergab, dass nur an 13 Kältetagen das Temperaturniveau des Heizsytems nicht genügte, um die gewünschten Raumtemperaturen zu erreichen.

Das Unternehmen ist sich sicher, in der nächsten Heizperiode das OWS-Werk fast ausschließlich über die Wärmepumpen beheizen zu können. Auf Basis der Heizlastberechnung wurden innovative Technologien zum Beheizen der OWS-Werksfläche betrachtet. Die Muttergesellschaft Knape Gruppe Holding GmbH kam mit dem Institut für Energietechnik ifE und dem Planungsbüro Projekt HLS GmbH & Co. KG nach langer Konzeptionierungsphase zu dem Ergebnis, dass die Heizungsanforderungen durch Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln abzudecken sind. Dies wird ca. 672 t CO₂ pro Jahr einsparen, was einem Rückgang der Emissionen um etwa 90 % entspricht.

Natürlich benötigt ein Unternehmen, dessen Betrieb von der Beheizung der Produktionsflächen abhängig ist, Sicherheiten und Redundanzen. Daher verständigte man sich auf einen 100.000 l Pufferspeicher. Dieser soll primär von der Großwärmepumpe gespeist werden, die bei Nennbedingungen rund 900 kW Heizleistung liefert und mit dem hauseigenen PV-Strom betrieben werden kann. Ein wichtiger Punkt war zudem die Möglichkeit einer flexiblen Erweiterung der Großwärmepumpenanlage. Da bei OWS Produktions- und Ausfallsicherheit eine Kernrolle spielen, wurde ein zusätzlicher Gasspitzenkessel installiert, den man bei Bedarf zuschalten und auf den Betrieb mit Wasserstoff umrüsten kann.

Bei der Großwärmepumpenanlage handelt es sich um eine Kombination von vier Wärmepumpen des Herstellers Enerblue, die im Sinne der Langlebigkeit in Kaskade betrieben werden. Alle Maschinen werden von Enerblue selbst konzeptioniert, gefertigt und in eigener Klimakammer getestet, bevor sie ihre Reise in den Weltmarkt antreten.

Verrohrung der Wärmepumpen mit 900 kW Gesamtheizleistung Bild: Alfred Kaut GmbH & Co.

Für dieses Projekt kamen vier der größten Luft/Wasser-Wärmepumpen Purplei HP 50.2 zum Einsatz. Die Nennleistung pro Wärmepumpe beträgt 220 kW. Die besondere Herausforderung bestand einerseits darin, das Puffervolumen von 100.000 l selbst bei hohen Außentemperaturen im Sommer zu erwärmen. Andererseits sollte es auch möglich sein, die Wärmepumpe bei einer Normaußentemperatur von –12,8 °C auf eine Vorlauftemperatur von bis zu 55 °C zu bringen. Die Wärmepumpen arbeiten mit dem Kältemittel R290, das mit einem GWP-Wert von nur 3 zukunftssicher ist. Für die Sicherstellung der Effizienz wurden die Wärmepumpen mit drehzahlgeregelten Verdichtern und EC-Ventilatoren ausgestattet. Zudem wurden Messstellen für Wärmemengen und Stromaufnahme werkseitig vorkonfiguriert.

Die Zusammenarbeit mit dem ausführenden Betrieb AGO GmbH Energie + Anlagen aus Kulmbach war von entscheidender Bedeutung. Durch konsequente Vorplanung und Durchführung aller Arbeitsschritte bei permanentem Austausch konnte der Zeitplan von Baustelleneinrichtung bis Fertigstellung eingehalten werden.

Weichen für klimaneutrales Wirtschaften

Der Anlagenbetrieb wird weit in die Zukunft durch das Motto von OWS „Nächster Halt: Emissionsarme Zukunft“ geprägt sein. Das Projekt wird dank der sorgfältigen Planung und Auswahl effizienter Komponenten durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert. Es wurde am 08.08.2024 feierlich in Betrieb genommen.

Der Leiter der Haustechnik Karl Herrmann im Rahmen der Feierlichkeiten: „In der nächsten Heizperiode werden wir das OWS-Werk fast ausschließlich über die Wärmepumpen heizen. In den nächsten Jahren sammeln wir mithilfe der neu installierten Gebäudeleittechnik weiter Daten und optimieren unsere Technik, um Schritt für Schritt den Einsatz von fossilen Brennstoffen zu minimieren. So stellen wir die Weichen für klimaneutrales Wirtschaften.“

Eine Information der Alfred Kaut GmbH & Co., Wuppertal