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Firmenzentrale von Vattenfall und EHA heizt und kühlt mit Ochsner Wärmepumpen





Ende der 60er Jahre von dem dänischen Star-Architekten Arne Jacobsen entworfen, zählt die Firmenzentrale des Energieversorgers Vattenfall bis heute zu den architektonischen Highlights der Hamburger City Nord. Das Gebäude mit der weithin sichtbaren Glasfassade steht auf der Liste der „erkannten Denkmäler“. Einer energetischen Modernisierung sind damit enge Grenzen gesetzt. Da eine Wärmedämmung des Hauses mit 13 Stockwerken und einer Geschoßfläche von knapp 50.000 m2 nur unter erschwerten Umständen möglich ist, setzte man zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zur Senkung der Heizkosten vorab auf ein intelligentes Energiekonzept mit Wärmepumpen.

Die Idee: Wärme und Kälte nach Bedarf verschieben
Die meiste Zeit des Jahres über besteht im Gebäude sowohl Heizwärmebedarf als auch Kühlbedarf, wobei letzterer vor allem in den EDV-Räumen des Rechenzentrums anfällt. Bisher wurde der Bedarf ausschließlich über Fernwärme und Fernkälte gedeckt. Grundidee der neuen Wärmepumpenlösung war es, einen Teil der Last innerhalb des Gebäudes zu verschieben, also Wärme aus dem Kältenetz zur Kühlung der Rechnerkapazitäten ins Heizsystem zu übertragen. Während normale Wärmepumpen in der Regel Umgebungswärme aus der Außenluft, aus Grundwasser oder Erdkollektoren nutzen, liegt die Wärmequelle in diesem Fall innerhalb des Gebäudes und besteht hauptsächlich aus der Abwärme, die in den EDV-Räumen anfällt.

Einhaltung enger Temperaturtoleranzen gefordert
„Die besondere Herausforderung lag bei den extrem engen Toleranzen der Temperaturen, die es einzuhalten gilt“, erläutert Karl Ochsner, Geschäftsführer von Ochsner. So müssen laut Ochsner auf der Kälteseite Temperaturen zwischen 6°C und 7°C eingehalten werden, auf der anderen Seite muss Wärme auf dem Temperaturniveau zur Verfügung stehen, das die Heizkurve abhängig von der herrschenden Witterung fordert. Auf Lastschwankungen ist eine Reaktion des Systems ohne Verzögerungen erforderlich. Da kein Planungs- oder Installationsunternehmen die Verantwortung für die Planung und Funktion von Anlagenkonfiguration und Wärmepumpen übernehmen wollte, hat Ochsner diese Leistungen selbst erbracht. Die mit den Wärmepumpen verbundenen Anlagenteile wurden speziell für das Vattenfall-Projekt entwickelt. „Trotz der anspruchsvollen Aufgabenstellung konnten wir den Auftrag in einer Rekordzeit von wenigen Monaten abwickeln“, berichtet Karl Ochsner.

Stufenlos modulierbare Turboverdichter
Neben der komplexen Hydraulik und Regeltechnik über Mischkreise und drehzahlgeregelte Pumpen liegt die Lösung der anspruchsvollen Aufgabe vor allem in der eingesetzten Wärmepumpentechnik. Statt eines Schraubenverdichters werden in den Wärmepumpen Turboverdichter eingesetzt. Die Turboverdichter lassen sich stufenlos zwischen 16.000 und 48.000 Umdrehungen pro Minute regeln. Damit können diese ihre Leistung dem aktuellen Wärme- oder Kältebedarf viel exakter und schneller anpassen. Die Läufer der Turboverdichter sind magnetgelagert und laufen daher ohne Ölschmierung reibungslos, sehr leise und verschleißfrei. Durch die Kaskadenschaltung wird der Leistungsbereich noch zusätzlich erweitert. „Die Kaskadenschaltung und die stufenlose Regelung der Turboverdichter macht den Einsatz deutlich kleinerer Pufferspeicher möglich“, erläutert Karl Ochsner. Im Einsatz ist je ein Speicher für Wärme und Kälte mit einem Fassungsvermögen von je 3.000 Litern. Wenn mehr Energie benötigt wird als die Wärmepumpe liefern kann, wird diese weiterhin über Fernwärme und –kälte abgedeckt.

Gesamt-COP von 8 erreicht
Zwei baugleiche Ochsner Wärmepumpen des Typs IWWT 400 ER2 mit einer Leistung von je bis zu 340 kW sind im Untergeschoß der Vattenfall Firmenzentrale im Einsatz. Im Wärmepumpenbetrieb erreichen sie einen COP (Coefficient of Performance) von fünf, im Kältebetrieb eine EER (Energy Efficiency Ratio) von drei. Insgesamt erzeugt die Anlage also aus einer Kilowattstunde Strom acht Kilowattstunden Wärme und Kälte. Durch die hohe Effizienz der Anlage amortisiert sich die Investition in die Wärmepumpenanlage bereits nach rund 4 Jahren. Das Klima wird um mehr als 500 Tonnen CO2 pro Jahr entlastet.

Weitere Infos: www.ochsner.de

Auftraggeber:
EHA Energie-Handels-Gesellschaft in Kooperation mit Vattenfall Business Services GmbH

Objekt:
Firmenzentrale Vattenfall
Baujahr: 1966-1969
Gesamtfläche: 48.601 m²

Inbetriebnahme Wärmepumpenanlage:
2011

Wärmequelle:
EDV Serverräume

Wärmepumpen Type:
2 x Ochsner IWWT 400 ER2
Heizleistung: 2 x 360 kW
Quellentemperatur: 16 – 6°C
Vorlauftemperatur: 35 – 45°C
Kompressor Type: Turbo, R134a

Kurz-URL: https://www.88energie.de/?p=743872

Erstellt von an 17. Okt 2012. geschrieben in Allgemein, Sonstige. Sie können allen Kommentaren zu diesem Artikel folgen unter RSS 2.0. Sie können einen Kommentar schreiben oder einen trackback setzen zu diesem Artikel

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