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Nachhaltige Bauweise mit Einsatz hocheffizienter Energieeinspartechnik in V5 - Nutzungsqualität

Für Maßnahmen in allen Bereichen wird Energieeffizienz und Nachhaltigkeit gefördert. Aber was bedeuten diese Begriffe. Eine Maßnahme ist dann energieeinsparend, wenn die eingesparte Energie möglichst gering ist (d. h. kleinere Leistungen), diese Energie für maximalen Nutzen eingesetzt wird oder die Energie besonders umweltschonend zur Verfügung gestellt wird. Also Minimierung der erforderlichen Leistung, Steigerung von Nutzen zu Aufwand und dann die Erzeugung.

Die Nachhaltigkeit sagt etwas darüber aus, ob die Maßnahme nur kurzfristig energieeinsparend ist oder ob sie gewerkübergreifend und über einen längeren Zeitraum erfolgreich ist. 

Für den Bereich der lüftungs- und klimatechnischen Anlagen und deren Betriebs- und Funktionsweise ist eine tiefergehende Betrachtung erforderlich. Als Ergebnis können fünf relevante Kriterien für eine hohe Nutzungsqualität genannt werden.

Die Nutzungsqualität basiert auf fünf Vorteilen:

1 19112013 Qualitätsmerkmal V 1: Hohe Effektivität

Bei Wärme- und Kälterückgewinnungssystemen wird die Effektivität mit der Rückwärmzahl (RWZ) festgestellt. Die RWZ ist das Verhältnis von tatsächlichem Rückgewinn zu theoretischem Rückgewinn.

Bis 1983 waren für Kreislaufverbundsysteme Rückwärmzahlen von 35-40% üblich. Mit der GSWT®-Technologie sind nun bis zu 80% möglich. Mit hohen Rückwärmzahlen wird eine hohe Effizienz erreicht.

Die RWZ ist ein erster wichtiger Faktor für die Energieeinsparung. Der dafür notwendige Primärenergieeinsatz entscheidet über die Effizienz.

3 19112013 Qualitätsmerkmal V 2: Hohe Energieeffizienz

Effizient ist es, mit wenig viel zu erreichen, das heißt, mit vertretbarem Aufwand einen möglichst hohen Nutzen zu erzielen. Die Effizienz kann dabei als Verhältnis definiert werden, wie z. B. 1:20. Dies bedeutet, dass mit 1 kWh Strom z. B. 20 kWh an Wärme / Kälte im Jahresmittel zurückgewonnen werden.

Die Effizienz steigt, wenn bei gleichem Nutzen der Aufwand fällt oder der Nutzen bei gleichbleibenden Aufwand steigt. Mit der GSWT®-Technologie und jeder weiteren multifunktionalen Nutzung wird der Nutzen erhöht.

Exponat zur Weltausstellung EXPO 2000

In der EN 13053 wird die Energieeffizienz dazu genutzt, die Rückwärmzahl (RWZ) zu relativieren (Anschlag von Elektroaufwand) und die Wärmerückgewinnung in das H-Klassensystem einzustufen.

Die hohe Effektivität und die hohe Energieeffizienz schaffen die Voraussetzungen für eine hohe Austauschqualität.

3 19112013 Qualitätsmerkmal V 3: Hohe Austauschqualität

Erfüllt ein Kreislaufverbundsystem die Bedingungen hocheffektiv und hocheffizient, ist dies bereits sehr positiv. Nachhaltig ist dies allerdings erst, wenn die Rückgewinnungstechnik auch konstruktiv betriebs- und ausfallsicher ist und die Leistung ausfallsicher bereit gestellt wird.

Die in sich funktionsfähigen GSWT®-Gegenstrom-Schicht-Wärmeaustauschermodule sind einzeln funktionsfähig, absperrbar, entleerbar und entlüftbar und schaffen so hohe Redundanz und Betriebssicherheit. Bei Ausfall eines Wasserwegs bleibt das GSWT®-Kreislaufverbundsystem betriebsbereit. Dazu kommt eine Doppelpumpentechnik, eine Siemens S7 SPS mit integrierter Hand-Betriebsebene und diversen Betriebssicherheitsprogrammen. Darüber hinaus ist der Wärmeaustauscher voll reinigungsfähig sowie zu 100% desinfizier- und dekontaminierbar.

Das Kreislaufverbundsystem ist absolut keim- und schadstoffübertragungsfrei und auch im Störfall ohne jegliche Rauch- und Brandübertragung. Damit wird eine maximal hohe Luftqualität erzeugt.

Diese Austauschqualität ist Voraussetzung für eine multifunktionale Nutzung eines Kreislaufverbundsystems.

5_19112013 Qualitätsmerkmal V 4: Multifunktionale Nutzung

Mit der Anforderung für luft- und klimatechnische Anlagen Energie einzusparen, wurde zunächst erheblicher zusätzlicher apparativer Aufwand für solche Anlagen erforderlich. Mit dem multifunktionalen Rückgewinnungssystem von SEW®, in Verbindung mit einer abluftseitigen indirekt adiabatischen Verdunstungskühlung, wird dieser Trend nunmehr erstmals umgedreht.

Anwendungsbeispiel
Ein multifunktionales GSWT®-System, hier mit insgesamt 14 Funktionen

Die Qualität der GSWT®-Rückgewinnungstechnik ermöglicht die Übernahme fast aller anderen wichtigen thermischen Funktionen. Ist es zunächst nur die Wärme- und Kälterückgewinnung folgen nun Lufterwärmung, Luftkühlung / Entfeuchtung, die sogenannte Nachtkältegewinnung, Freie Kühlung (FK) sowie die Rückkühlung von Kältemaschinen oder BHKWs und vieles mehr.

5_19112013 Qualitätsmerkmal V 5: Hochrentabel

Energie-Einspar-Systeme jeglicher Art müssen sich mindestens in der zu erwartenden Betriebs- und Lebenszeit durch die eingesparte Energie von selbst (also ohne Zuschüsse!) bezahlt machen. Besser jedoch in der halben Zeit oder von Anfang an.

Rückgewinnungssysteme sollten deshalb auch den apparativen Aufwand nicht erhöhen, sondern mindern. Mit V3 und V4 wird der apparative Aufwand insgesamt gemindert, die vorzuhaltenden Leistungen von Heizkesseln, Kältemaschinen, Rückkühlwerken etc. werden reduziert bzw. ersetzt. So wird auch der bautechnischen Aufwand gemindert. Dies ist die Basis für eine dauerhaft wirtschaftliche Anlagetechnik.

Je früher diese Energie-Einspar-Technik in die Gebäudetechnik eingebunden wird, desto höher die Einsparung.

Mit der GSWT®-Technik ist eine Mehrfachamortisation wie folgt möglich:
 
 
  • zu 100% direkt durch reduzierte Bauflächen für die Heiz- und Kältezentralen und Aufstellflächen für Rückkühlwerke
  • zu 100% direkt durch Reduzierung der Wärme- und Kälteerzeugung einschließlich aller Nebenleistungen
  • zu 20 - 50% pro Jahr durch Energieeinsparung (Wärme, Kälte und sogar Strom)

 

Résumé

Für den optimalen und nachhaltigen Einsatz von WRG-Systemen müssen viele Faktoren erfüllt sein. Die GSWT®-Technologie gewährleistet mit der Erfüllung der V5-Kritierien einen dauerhaft rentablen Betrieb.