Insgesamt werden im „Leo“, wie das Schweinfurter Leopoldina Krankenhaus von seinen Mitarbeitenden liebevoll genannt wird, 4.353 kW Heizleistung und 1.634 kW Kälteleistung substituiert. „Das bedeutet, diese Heiz- oder Kälteleistung muss erst gar nicht zur Verfügung gestellt werden, weil sie vorher eingespart, oder vielmehr aus der Fortluft zurückgewonnen und dem System wieder zur Verfügung gestellt wird“, erklärt der Geschäftsbereichsleiter Technik, Wolfgang Köhler. Die erste im „Leo“ Schweinfurt installierte Anlage ist für SEW die größte Wärmerückgewinnungsanlage, die bisher als Einzelanlage im Krankenhaus-Bereich verbaut wurde.

Zentrale Anlagen erhöhen die Wirtschaftlichkeit

Das liegt an einer baulichen Besonderheit des innovativen Hauses, die in diesem speziellen Fall die Wärme- und Kälterückgewinnung besonders wirtschaftlich macht: Die Raumlufttechnik der in den 70er Jahren errichteten Klinik verfügt über sehr große zentrale Außen- und Fortluftanlagen. Das heißt, es mussten lediglich wenige, dafür sehr große Wärmetauscher eingebaut und zu einem Kreislaufverbundsystem zusammengeführt werden.

Die erste SEW-Anlage im Behandlungsbau wurde 2006 installiert. Mit 300.000 Kubikmetern Luft pro Stunde (dies entspricht dem Volumen von 600 Einfamilienhäusern) bläst es im Ansaugtrakt der Klimaanlage für dieses Gebäude ganz ordentlich. Die Außen- und Fortluft in diesem Funktionstrakt werden über drei Kammern angesaugt bzw. abgeleitet. Das System ist redundant ausgelegt. Auch mit nur zwei Kammern (im Regelbetrieb werden sie nicht unter Volllast gefahren) kann das Gebäude sicher versorgt werden. Für den Einbau der Wärme- bzw. Kälterückgewinnungsanlage wurde so jeweils eine Kammer stillgelegt und die erforderlichen Komponenten nach und nach in allen drei Kammern installiert. Auf diese Weise konnte die GSWT-Technologie – das Herzstück der Wärme- und Kälterückgewinnung von SEW – im laufenden Betrieb montiert werden.

Außen- und Fortluft-Wärmetauscher wurden mit einer Verrohrung zu einem Kreislaufverbundsystem zusammengeschlossen. Die Wärme-/Kälterückgewinnung erfolgt damit absolut keim- und schadstoffübertragungsfrei und ist somit Mittel der Wahl für eine sichere Belüftung.

Zusätzliche Features erhöhen die Effizienz

Da die Anlage als Kreislaufverbundsystem (KVS) ausgelegt ist, ermöglicht sie einige zusätzliche sehr effizienzsteigernde Features. Über die Wärmerückgewinnung hinaus kommt im Behandlungsbau des Leopoldina-Krankenhauses eine Freie Kühlung zum Einsatz. Durch die hohen Austauschgrade des GSWT von über 85 % kühlt sich das KVS-Fluid bis fast auf die Außenlufttemperatur ab. Die Freie Kühlung nutzt dazu das Kältepotential der Außenluft und kühlt damit in erster Linie medizinische Großgeräte wie CT oder MRT oder auch das Rechenzentrum ohne mechanische Kälteerzeugung. „Die Freie Kühlung nutzen wir allerdings nur im Winter bei Temperaturen unter 6 °C“, erklärt Köhler, „und sparen damit nicht nur Energie, sondern vermeiden Instandhaltungsaufwand und Schallemissionen, ausgehend von den sonst laufenden Kältemaschinen.“ Durch den Einsatz der GSWT-Technologie ist die Frostgefahr bei den üblichen Rückkühlwerken eliminiert.

Ferner wird im Behandlungsbau das Prinzip der indirekt adiabatischen Kühlung genutzt. Verdunstungskälte von Wasser dient hier als natürliche Kälte-Quelle ohne mechanische Kältetechnik. Je 1.000 m3/h Abluft kann so zwischen 2,7 bis 3,5 kW Kälteleistung gewonnen werden.

Mit einer integrierten Nacherwärmung speist die SEW-Anlage noch fehlende Wärme ein und konditioniert so die Luft vor. Der sonst übliche Erhitzer im Luftstrom entfällt und luftseitige Druckverluste werden eingespart.

Einsparung ermöglicht weitere Investitionen

Wärme- und Kälterückgewinnung wird, wie so viele Energieeffizienzmaßnahmen, schnell zum Selbstläufer: Weitere Investitionen können aus den beachtlichen Einsparungen vorangegangener Maßnahmen finanziert werden. So wurde 2010 das Bettenhaus des Schweinfurter Leopoldina-Krankenhauses mit einem Luftvolumenstrom von 200.000 Kubikmeter in der Stunde ebenfalls mit einem GSWT-System mit Nacherwärmung und indirekt adiabatischer Kühlung nachgerüstet.

2014 folgte dann das damals neu errichtete Gebäude C (Privatstation, Psychosomatik, Labor, Strahlentherapie, Nuklearmedizin, Untersuchungs- und Behandlungsräume) mit einem Luftvolumenstrom von 40.000 m³/h. Auch hier kommen die WRG, Nacherwärmung und indirekt adiabatische Kühlung zum Einsatz. Auf Freie Kühlung wurde in diesem „Neubau“ verzichtet, weil der Kältebedarf im Winter aktuell nicht ausreichend groß ist, so dass sich eine solche Anlage nicht amortisiert hätte. „Durch die Offenheit der SEW-Technologie könnten wir eine Freie Kühlung aber jederzeit auch später noch integrieren“, erklärt Köhler. „Das SEW-Baukastenprinzip erlaubt nicht nur eine sehr flexible und maßgeschneiderte Dimensionierung der Anlagen, sondern auch ein problemloses Nachrüsten und Erweitern nach Bedarf.“

2018 wurden die großen WRG-Systeme so für zusätzliche Funktionen erweitert. Die Hauptanlage wurde mit einem Anschluss für eine Kältemaschinen-Rückkühlung aufgerüstet. Dieser hydraulische Anschluss hat ein separates Rückkühlwerk inklusive Verrohrung eingespart.

Auch die Anlage Bettenhaus erhielt in diesem Zuge eine Freie Kühlung.