Wärme nach Bedarf

Mit 86 Wohneinheiten zählt die siebengeschossige Immobilie in Achern zu den größeren Wohnanlagen. Entsprechend hoch ist der Energieverbrauch, der für die Beheizung aufgewandt werden muss. Er summierte sich im Jahr 2010, nicht zuletzt aufgrund des strengen Winters, auf 799.440 kW/h. Zudem waren für den alten Heizkessel aus dem Jahr 1974 die Tage längst gezählt. Man entschloss sich daher, eine Gasbrennwert-Zentrale einzubauen, die nicht nur technisch auf dem neusten Stand ist, sondern auch ihre Leistung an den tatsächlich abgeforderten Wärmebedarf anpasst.

Gas-Brennwert-Kaskade

Der Heizkessel-Oldtimer lief mit 675 kW stets unter Volllast. Es galt außerdem zu berücksichtigen, dass die benötigte Heizwärme in einem großen Wohnobjekt stark schwankt. Am frühen Morgen sowie ab den Nachmittagsstunden steigt die benötigte Wärmemenge an, während sie tagsüber eher niedriger ist. Ähnlich verhält es sich im nächtlichen Betrieb. Um eine möglichst ökonomische Lösung zu erzielen, entschied man sich für den Einbau zweier in Kaskade geschalteter Gasbrennwertkessel vom Typ Brötje „SGB 300 E“ mit einer Gesamtleistung von 600 kW. Damit ist die neue Anlage um 75 kW kleiner dimensioniert als der alte Kessel. Darüber hinaus passt sie sich mit ihrem Modulationsbereich von 8 bis 100 % der Nennwärmeleistung optional dem schwankenden Wärmebedarf des Gebäudes an. Das reduziert nicht nur den Energieverbrauch sondern auch die Anzahl der Brennerstarts erheblich. Zudem reicht während der Sommermonate in der Regel der Betrieb eines einzelnen Kessels zur Warmwasserbereitung aus. Ein weiterer Vorteil der Kaskadenlösung liegt in der hohen Betriebssicherheit. Sollte ein Wärmeerzeuger ausfallen, lässt sich die Wärmeversorgung mit dem zweiten problemlos aufrechterhalten. So ist auch im Falle von Wartungs- und eventuellen Reparaturarbeiten der fortlaufende Heizungsbetrieb garantiert. Um eine möglichst gleichmäßige Inanspruchnahme der Wärmeerzeuger gewährleisten zu können, wird der Führungskessel nach einer festgelegten Anzahl von Betriebsstunden jeweils gewechselt.

Der „SGB 300 E“

Neben seinem weiten Modulationsbereich überzeugte der „SGB 300 E“ auch mit anderen Vorzügen. Der Normnutzungsgrad liegt bei bis zu 109,7 % und verspricht damit hohe Energieausnutzung. Maßgeblich mit dafür verantwortlich ist der Wärmetauscher aus einer speziellen, korrosionsbeständigen Aluminium-Silizium-Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Zusätzlich ist ein emissionsarmer, modulierender Gas-Vormischbrenner integriert, der dafür sorgt, dass bei der Verbrennung nur geringe Mengen an NO_X (< 20 mg/kWh) sowie CO (< 10 mg/kWh) entstehen. Die Emissionswerte liegen damit weit unterhalb der Grenzwerte.

Für eine einfache Installation des „SGB“ ist umfangreiches Systemtechnik-Zubehör in bewährter Multi-Level-Manier vorhanden. Dank dieser Technologie ist der grundsätzliche Aufbau jedes Kessels weitestgehend identisch, so dass sich Servicetechniker schnell zurechtfindet.

Damit der Kesselbetrieb mit dem größtmöglichen Komfort einhergeht, erfolgt die Regelung über den integrierten ISR-Systemregler. Dieser ist nicht nur im „SGB 300 E“, sondern auch in allen anderen Brötje-Produkten serienmäßig verbaut. Er regelt die Kesseltemperatur witterungsabhängig gleitend und steuert die Modulation des Brenners je nach angeforderter Last. Einen besonderen energetischen Vorzug bietet die serienmäßig integrierte Kaskadenregelung. Dank ihr können ein oder mehrere Wärmeerzeuger bedarfsgerecht je nach Wärmeabforderung geschaltet werden. Dabei sind unterschiedliche Laufzeitstrategien möglich – das Optimum wird für den individuellen Einsatzfall ermittelt.

Installation

Die Installation der Brennwert-Kaskade erfolgte durch die Firma Seiler Heizungsbau mit Sitz in Ottersweier. Dank der Brötje-Systemtechnik ging die Installation einfach und schnell vonstatten. Dabei stellten sich vor allem die kompakten Abmessungen der Wärmeerzeuger als Vorteil heraus: Mit einer Breite von lediglich 69,2 cm passten die Brennwertkessel durch die F 90 Normtür des Heizungsraums. Der Anschluss an das Heizungssystem gestaltete sich durch die vorbereiteten Anschlüsse auf der Geräteoberseite einfach. Nach der Installation der Brennwertkessel musste auch die Abgasanlage an die neuen Bedingungen angepasst werden. Da das ursprünglich eingesetzte einzügige Schornsteinsystem aus Edelstahl im Durchmesser 300 mm den Anforderungen nicht mehr genügte, wurde es über die Schornsteinmündung entfernt. Zum Einsatz kommt stattdessen ein neues Edelstahlsystem im Durchmesser 250 mm in einwandiger Ausführung. Die Länge der Abgasleitung beträgt 26 m. Der Anschluss an den Wärmeerzeuger wurde durch die Systemtechnikzubehöre, wie z.B. den Abgassammler, passgenau realisiert.

Ergebnisse

Bereits im 1. Betriebsjahr der neuen Heizzentrale wurden die Einsparungen bei der Brennstoffmenge deutlich: Verbrauchte der alte Wärmeerzeuger im Jahr 2009 noch 681.560 kW/h sowie in 2010 799.440 kW/h an Wärmemenge, beliefen sich die Werte mit der neuen Kaskadenanlage auf 510.170 kW/h im Jahr 2011 und 579.846 kW/h im Jahr 2012. Daraus ergibt sich eine jährliche Einsparung von 25 bis 30 % an Erdgas H gegenüber der alten Anlage.

Das Objekt in Achern zeigt, dass ein Kesseltausch vor allem in größeren Wohngebäuden erhebliches Einsparpotential birgt. Die in Achern realisierte Kaskadenlösung mit dem „SGB 300 E“ ist prädestiniert für die große Wohnanlage. Durch seine kompakten Abmessungen, seine leise Betriebsweise und den extrem hohen Modulationsbereich sowie Normnutzungsgrad erfüllt er sämtliche Anforderungen an eine zeitgemäße Anlage.