Wellnesshotel effizient geheizt

Rund 3 000 m² Nutzfläche müssen im Bellevue Spa & Resort Reiterhof zuverlässig mit Wärme versorgt werden: 46 Zimmer und Suiten, Restaurant und Küche, die mediterrane Sauna- und Badelandschaft sowie Festsaal und Tagungsräume.

„Wir wollten ein modernes, effizienteres Heizsystem, denn das bedeutet langfristig niedrigere Energiekosten. Wichtig waren uns auch eine hygienische Trinkwasserbereitung und eine möglichst hohe Ausfallsicherheit“, sagt Frank Eckert.

Das neue Heizsystem löst die alte Anlage mit einem 300 kW-Niedertemperaturkessel, Baujahr 1987, ab und besteht aus mehreren Wärmeerzeugern des Systemspezialisten Buderus (www.buderus.de) – einem Blockheizkraftwerk, drei Gas-Brennwertgeräten in Kaskadenschaltung sowie aus je drei Frischwasserstationen und Pufferspeichern. Das System wurde fachmännisch konzipiert und installiert, mehrere Projektpartner arbeiteten dafür Hand in Hand: Die Hamburger Partenum Energiekonzepte GmbH unterstützte bei der Finanzierung, der Energiedienstleister eta.hoch.zwei GmbH aus Münster sowie Thomas Alberth von der Buderus Niederlassung Kulmbach bei der Planung. Um Installation und Inbetriebnahme des neuen Heizsystems kümmerte sich der Wirsberger Fachhandwerksbetrieb Gebhardt GmbH. Geschäftsführer Udo Gebhardt ist mit dem Projektverlauf sehr zufrieden: „Alle Buderus Heiztechnikkomponenten sind aufeinander abgestimmt, deshalb konnten wir das System schnell und reibungslos installieren.“ Nach entsprechender Vorplanung war der Kessel nach einem Arbeitstag getauscht, die Umstellung erfolgte unterbrechungsfrei während des laufenden Hotelbetriebes. Im System übernimmt jede Komponente genau definierte Aufgaben, im Zusammenspiel sorgt das für maximale Effizienz und niedrige Verbrauchskosten.

BHKW

Das Buderus BHKW-Kompaktmodul „Loganova EN20“ erzeugt Strom und Wärme – im Reiterhof ist es für die Grundlastwärmeversorgung im Heizsystem zuständig. Für das Kraft-Wärme-Kopplungs-Prinzip arbeiten im BHKW ein Gasmotor, ein Drehstromgenerator und ein Wärmetauschersystem zusammen. Der Motor treibt den Generator für die Stromerzeugung an, der Strom wird entsprechend des aktuellen Bedarfs im Gebäude verbraucht oder ins Netz eingespeist und vergütet. Bei der Energieumwandlung entsteht Abwärme wie in jedem Verbrennungsmotor. Diese Wärme wird im sogenannten „inneren Motor-Kühlkreis“ nacheinander aus dem Schmieröl, dem Motorkühlwasser und dem Abgas aufgenommen und über ein Wärmetauschersystem an das angeschlossene Heizungssystem übertragen. Thomas Alberth fasst den wesentlichen Vorteil dieser Kraft-Wärme-Kopplung zusammen: „Die Energie des Brennstoffs Gas wird bis zu rund 94 % genutzt und gegenüber einer getrennten Energieumwandlung lassen sich bis zu 38 % an Primärenergie und damit auch an CO₂-Emissionen einsparen.“ Ist ein BHKW mit einem brennwertfähigen Abgaswärmetauscher ausgestattet, lässt sich der thermische Wirkungsgrad um rund 20 % gegenüber einem System ohne einen solchen Wärmetauscher verbessern. Das im Reiterhof eingesetzte Buderus BHKW-Kompaktmodul „Loganova EN20“ hat diesen bereits werkseitig installiert. Es erreicht so bei einer elektrischen Leistung von 19 kW und einer thermischen Leistung von 36 kW einen elektrischen Wirkungsgrad von 35,2 % und einen thermischen Wirkungsgrad von 70,4 %. Die Gesamteffizienz liegt bei 98,3 %.

Weil das BHKW Strom und Wärme in nahezu gleichem Verhältnis erzeugt, lohnt sich der Einsatz aus energetischer Sicht immer dann, wenn für ein Objekt möglichst ganzjährig zugleich Wärme und Strom benötigt werden. Damit eignet sich ein BHKW sehr gut für den Einsatz in Hotels, in Gewerbebetrieben und Krankenhäusern, aber auch in Mehrfamilienhäusern, Schwimmbädern oder als Nahwärmeversorgung für Wohnblocks. Eine wirtschaftliche Betriebsweise ist dann gegeben, wenn das BHKW mindestens 5 000 Betriebsstunden pro Jahr erreicht.

Gas-Brennwerttechnik

Während das Blockheizkraftwerk die Grundlast in der Wärmeversorgung abdeckt, kommen im neuen Heizsystem drei Buderus Gas-Brennwertgeräte „Logamax plus GB162“ mit je 100 kW zur Spitzenlastabdeckung zum Einsatz. Das kann beispielsweise im Winter bei sehr niedrigen Außentemperaturen und demnach hohem Heizbedarf der Fall sein. Zur effizienten Betriebsweise der Gas-Brennwertgeräte tragen ALUplus-Brennwertheizflächen, und ein Keramikbrenner mit einem hohen Modulationsbereich von rund 17 bis 100 % bei. In der Pumpenanschlussgruppe ist zudem eine drehzahlgeregelte Hocheffizienzpumpe der Energieeffizienzklasse A integriert. Für die Installation im Heizraum des Wellnesshotels waren nicht zuletzt die kompakten Außenmaße des „Logamax plus GB162“ (H x B x T: 980 x 520 x 465 mm) sowie beim Einbringen das geringe Gewicht von 70 kg von Vorteil. Die Gas-Brennwertgeräte sind in Kaskade geschaltet, wodurch sie sich optimal an den Wärmebedarf anpassen. „Die Kaskadenschaltung ermöglicht im Reiterhof einen effizienteren Heizbetrieb als mit einem einzelnen bodenstehenden Heizkessel, der auf die gesamte Leistung dimensioniert ist“, sagt Thomas Alberth. Udo Gebhardt nennt mit der höheren Betriebssicherheit einen weiteren Vorteil des Kaskadenprinzips: „Im Falle einer Störung eines Gas-Brennwertgerätes oder im Wartungsfall springt eines der anderen beiden ein, damit ist die Warmwasserversorgung immer sichergestellt.“ Nicht zuletzt profitieren Betreiber und Fachhandwerker von einer zügigen Wartung beim „Logamax plus GB162“, weil alle wichtigen Komponenten im Gehäuse übersichtlich angeordnet und nach Entfernen der Abdeckung gut erreichbar sind.

Trinkwasserbereitung

Ist der aktuelle Wärmebedarf niedriger als die thermische Leistung des BHKWs, wird die Wärme in drei 1 000 Liter-Pufferspeichern zwischengespeichert. Das trägt zu längeren Laufzeiten pro Start des BHKWs bei, häufiges Takten der KWK-Anlage wird also vermieden. „Mit den Pufferspeichern lässt sich die Wärme unabhängiger vom momentanen Bedarf bereitstellen. Außerdem kann das BHKW dadurch auch in Betrieb bleiben, wenn zur gleichen Zeit plötzlich viel Strom, aber keine Wärme gebraucht wird“, sagt Udo Gebhardt. Das Zwischenspeichern kann so auch verhindern, dass die erzeugte Wärme über Notkühler abgeben wird.

Drei Buderus Frischwasserstationen „Logalux FS120/3“ mit Plattenwärmetauscher übernehmen die Trinkwasserbereitung: Sie nutzen die in den drei Pufferspeichern gespeicherte Wärme, um das Trinkwasser im Durchflussprinzip zu erhitzen. Dadurch ist keine Warmwasserbevorratung nötig, was die Warmwasserbereitung besonders hygienisch macht. Jede der drei Buderus Frischwasserstationen „Logalux FS120/3“ erreicht eine Nennzapfleistung von 120 l/min bei 60 °C Warmwassertemperatur und 70 °C Pufferspeichertemperatur. Damit steht Gästen und Personal auch in Spitzenlastzeiten jederzeit warmes Trinkwasser zur Verfügung. Eine weitere Anforderung für die Modernisierung war, die vorhandene Wärmerückgewinnung zu nutzen – die Abwärme von Kühlgeräten des Hotels wird deshalb zwei weiteren Speichern zugeführt, die als Bestandteile des bisherigen Heizsystems ins neue integriert wurden.

Regelung

Über zwei an der Wand montierte, digitale Regelgeräte „Logamatic 4323“ mit integrierten Funktionsmodulen werden die Heizsystemkomponenten zentral geregelt. Durch das Baukastenprinzip kann jedes der Regelgeräte mit vier Funktionsmodulen ausgerüstet werden – beispielsweise mit Modulen zur Heizkreisregelung und Trinkwassererwärmung oder auch zur Einbindung regenerativer Energien. Praktisch für die Montage: Jedes „Logamatic“ Regelgerät erkennt automatisch, wie viele seiner Steckplätze bereits mit welchen Modulen belegt sind. Das macht die Installation und Inbetriebnahme schnell und effizient und sichert einen reibungslosen Betrieb. Ferner sind die Komponenten im Regelsystem zum Teil so konzipiert, dass sie sich selbst überwachen und Störungen oder Unregelmäßigkeiten selbstständig dem Betreiber oder Fachhandwerker melden, beispielsweise per Mail oder SMS. Über die zugehörige Bedieneinheit „MEC2“ kann Udo Gebhardt alle Regelgerätedaten abfragen und parametrieren. Serienmäßig in der Bedieneinheit integrierte Servicefunktionen unterstützen bei Inbetriebnahme, Wartung und Störungssuche. Für weitergehende Servicearbeiten lässt sich auch ein Laptop anschließen.

Fazit

Wärme- und Warmwasserversorgung sind durch die Modernisierung technisch auf dem aktuellen Stand, die Hotelbesucher profitieren von einer hygienisch einwandfreien Trinkwasserbereitung. Die neue Anlage arbeitet auch in Spitzenlastzeiten effizient und zuverlässig. Dass sich die Investition in das neue Heizsystem auch finanziell rechnet, zeigen die Zahlen nach den ersten Monaten des Betriebs: Frank Eckert senkt damit die Energiekosten des Reiterhofs jährlich um rund 25 000 Euro. Der Geschäftsführer freut sich über deutliche Einsparungen bei den Energiekosten: „Bereits nach dem ersten Halbjahr mit der neuen Heizungsanlage, das war der Zeitraum Juli bis Dezember, konnten wir die Stromkosten um 10 000 Euro und die Gaskosten um 2 500 Euro im Vergleich zum Vorjahreszeitraum senken.“ Die Investitionskosten für das neue Buderus Heizsystem in Höhe von 150 000 Euro waren damit gut angelegt: Die Systemlösung amortisiert sich bereits nach rund sechs Jahren.