Vortrag von Klaus Nocke von der Hauser GmbH zum Heizen mit einer Kälteanlage

1. Bundesministerium Kälte- und Klimatechnik im Kontext
für Umwelt, Naturschutz
und Reaktorsicherheit der Energie- und Klimaschutzpolitik
der Bundesregierung
Berlin, 26. März 2009
HAUSER Economic Energy Saving System
In Partnerschaft mit

2. Eco ES System
Stand der Technik
Wie wird bisher ein Supermarkt betrieben?
Kälteanlage Heizungsanlage
Elektroenergieverbrauch Elektroenergie-, Öl-
und Gasverbrauch
► Durch den Energieverbrauch beider Systeme ergeben sich hohe
Energiekosten sowie hohe CO2-Emissionen.
► Die Umwelt wird stark belastet.
In Partnerschaft mit
2

3. Eco ES System
Stand der Technik
Wie kann die hohe Umweltbelastung deutlich reduziert werden?
Kälteanlage Heizungsanlage
Idee
Eco ES System
Heizen mit der Kälteanlage
In Partnerschaft mit
3

4. Eco ES System
Die große Herausforderung
… die unterschiedlichen Betriebspunkte einer Kälteanlage.
Abwärme der Kälteanlage
Sommer
Heizbedarf Gebäude / Warmwasser
Winter Abwärme der Kälteanlage ?
Heizbedarf Gebäude / Warmwasser
Wie kann der Heizbedarf zu 100%
durch das Eco ES System abgedeckt werden?
In Partnerschaft mit
4

5. Eco ES System
Die Lösung
Erdwärme Luftwärme
In Partnerschaft mit
5

6. Eco ES System
Die Lösung
Erdwärme Luftwärme
Vorteile: Vorteile:
► Minderung von CO2-Emissionen ► Minderung von CO2-Emissionen
► Brennstoffbevorratung nicht ► Brennstoffbevorratung nicht
notwendig notwendig
► Beinahe grenzenlose Reserve ► einfache Technik
► günstige Anschaffungskosten –
schnelle Amortisation
► schnelle Realisierung
In Partnerschaft mit
6

7. Eco ES System
Die Lösung - Hauptbauteile
Erdwärme Luftwärme
• Bohrtiefe bis max.
100 m, aufgrund
des Bundesberg-
gesetzes
• Anzahl und Tiefe
der Bohrungen
werden der
benötigten
Leistung
angepasst
• Erfahrung: 2 bis
3 Erdsonden je
Supermarkt
• Baugröße wird an die fehlende
Heizlastung angepasst
Sondenkopf
In Partnerschaft mit
7

8. Eco ES System
Die Lösung
Warum ist Erdwärme sinnvoller? Temperatur [°C]
► Die Kälteanlage wird energetisch optimal
betrieben. Durch die Unterkühlung im
Tiefe [m]
Sommerbetrieb sind die Verdichter
effektiver auszulegen.
► beinahe grenzenlose Reserven
► im Jahresmittel sehr konstanter Februar
Temperaturverlauf der Sole Mai
August
November
1. Tiefensonde
► Der hohe Wassergehalt des Erdreiches
wirkt sich positiv auf die Entzugsleistung
des Sonde aus.
Temperaturverlauf im oberflächenahen Untergrund
Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz
2. Energiepfähle
► bieten sich bei Verwendung von
Fundamentpfählen an
In Partnerschaft mit
8

9. Eco ES System
… in Verbindung mit Erdwärme
Winterbetrieb (Heizbedarf EIN)
Die Abwärme der Kälteanlage wird genutzt und mit Erdwärme kombiniert!
Kälte – Wärme – Verbund
Wärmeverteilsystem
Erdwärme wird
entzogen
Plus- / Minuskühlung
Wärmequelle
► Die Kälteanlage arbeitet als Wärmeerzeuger anstelle einer konventionellen Heizungsanlage.
In Partnerschaft mit
9

10. Eco ES System
… in Verbindung mit Erdwärme
Sommerbetrieb (Heizbedarf AUS)
Die Kälteanlage arbeitet als konventionelles Kühlsystem!
Kälte-Wärme-Verbund
Verflüssiger
Abwärme wird
zugeführt
Plus- / Minuskühlung
Wärmesenke
► Das Kältemittel wird durch die Wärmesenke unterkühlt,
wodurch der Wärmehaushalt des Erdreichs regeneriert wird.
In Partnerschaft mit
10

11. Eco ES System
… in Verbindung mit Erdwärme
Bessere Effektivität der Verdichter
Mit der Unterkühlung erhöht sich die Leistungszahl (Nutzen / Aufwand)!
Erhöhung der Kälteleistung: + 13,4 %
mit Luftunterkühler: mit Unterkühler:
Q0 = 10,45 kW bei -10°C / +45°C / 10 K Q0 = 11,85 kW bei -10°C / +45°C / 20 K
gemessen
In Partnerschaft mit
11

12. Eco ES System
… in Verbindung mit Erdwärme
Wärmeverteilung
► Niedrigtemperaturheizsystem (= Industrieflächenheizung) Durch die niedrige
Vorlauftemperatur im
max. Vorlauftemperatur + 33 °C Wärmeverteilsystem
► Mitteltemperaturheizsystem (= Deckenheizlüfter) wird eine hohe
Effizienz der
max. Vorlauftemperatur + 38 °C Kälteanlage erreicht!
► Warmwasser wird mit der Enthitzungsleistung der Kälteanlage im Bedarfsfall erzeugt.
Beste Erfahrung mit Industrieflächenheizung:
► gutes Raumklima (keine Luftzirkulation und Staubumwälzung)
► hohe Flexibilität durch individuelle Planung der Heizkreisläufe für spätere
Einrichtungsplanung
► optional ist Kühlung des Raumklimas möglich!
In Partnerschaft mit
12

13. Eco ES System
… in Verbindung mit Erdwärme
Was ist zu machen – gegenüber der herkömmlichen Ausführung?
Kunde / Heizungsanlagenbauer
► Leistungsbedarf der Wärmequelle ► Geologischen Bericht und
berechnen Erlaubnis der unteren
Wasserbehörde einholen
► Lieferung der Heizungsbauteile,
komplett auf eigenem ► Dimensionierung der Wärmequelle
Maschinengestell aufgebaut und Bohrfirma beauftragen
► Wärmequelle installieren
In Partnerschaft mit
13

14. Eco ES System
Vorteile
Vorteile des Eco ES Systems
Vorteile des Eco ES Systems
Niedrigste
Niedrigste Hohe
Hohe Umweltschutz
Umweltschutz
Betriebskosten
Betriebskosten Betriebssicherheit
Betriebssicherheit
• 75-95% Einsparung an • Alles aus einer Hand: • Eine konventionelle
Heizkosten obwohl 100% Fernwartung von Kühlung, Heizungsanlage ist nicht
Abdeckung des Heizbedarfs Heizungsvorlauftempera- mehr notwendig, dadurch
tur und Gebäudekühlung werden die CO2-
• Wärmesenke dient zum über HAUSER Emissionen massiv
Unterkühlen der Kälteanlage: Regelsystem HRCS gesenkt
ca. 14 % höhere Effizienz im
Sommer • Dauerhafte System- • Reduzierung der
optimierung des elektrischen Leistungs-
• Effiziente Projektierung der Energiebedarfs und der aufnahme
Kälteanlage bewirkt Betriebskosten für Kälte
Reduzierung des und Heizung
Lesitungspreises an das EVU
In Partnerschaft mit
14

15. Eco ES System
Konkrete klimarelevante Auswirkungen bzw. Erfolge
Spar Herzogsdorf (Umbau eines Bestandsmarktes):
49 % Energieeinsparung aus Kälte- bzw. Heizungsenergiebedarf
Reduzierung des CO2-Ausstoss um 35 t pro Jahr
100 % Einsparung der fossilen Brennstoffs
Kälte-Wärme- Standard
Verbund Kühlanlage mit
IST Werte Heizung
ENERGIEBILANZ Spar Herzogsdorf
Wärmebedarf (kWh) 117.540 117.540
Brennstoffverbrauch (kWh) 0 138.282
Elektroenergie Kühlung + Wärmeverteilung Heizung (kWh) 138.545 133.117
Jährliche Energieeinsparung = 132.854 kWh ~ € 11.956,86 ~ 35.000 kg CO2
Datenquellen:
Bayrisches Landesamt für Umwelt
Energiemix Statistik Austria
Messung Spar St. Veit
Messung Spar Herzogsdorf Messzeitraum 01.07-01.08
In Partnerschaft mit Messungen Spar Wels Europastrasse 11.07-09.08 (Restl. Monate hochgerechnet) 15

16. Eco ES System
Konkrete klimarelevante Auswirkungen bzw. Erfolge
Eurospar Wels (Neubau):
29 % Energieeinsparung aus Kälte- bzw. Heizungsenergiebedarf
Reduzierung des CO2-Ausstoss um 11 t pro Jahr
100 % Einsparung der fossilen Brennstoffe
Kälte-Wärme- Standard
Verbund Kühlanlage mit
IST Werte Heizung
ENERGIEBILANZ Eurospar Wels, Europastraße
Wärmebedarf (kWh) 109.260 109.260
Brennstoffverbrauch (kWh) 0 121.400
Elektroenergie Kühlung + Wärmeverteilung Heizung (kWh) 228.950 202.301
Jährliche Energieeinsparung = 94.751 kWh ~ € 8.527,59 ~ 11.000 kg CO2
Datenquellen:
Bayrisches Landesamt für Umwelt
Energiemix Statistik Austria
Messung Spar St. Veit
Messung Spar Herzogsdorf Messzeitraum 01.07-01.08
In Partnerschaft mit Messungen Spar Wels Europastrasse 11.07-09.08 (Restl. Monate hochgerechnet) 16

17. Eco ES System
Einsparungspotenzial
Hochrechnung des evtl. Einsparungspotenzials für den deutschen Markt:
Annahme:
Jährlich werden ca. 800 Lebensmittelmärkte (Schätzung Fa. HAUSER) in
Deutschland neu- oder umgebaut, bei denen diese Technik eingesetzt werden
kann! Davon sind wahrscheinlich 70 % Neubauten und 30 % Umbauten.
Grundlage der Hochrechung sind die zuvor genannten Beispiele.
Hochgerechnetes Einsparungspotenzial bei Um- oder Neubauten, pro Jahr:
Energieeinsparung: 84.945.520 kWh
Reduzierung CO2-Ausstoss: 14.560 t CO2
Diesem wichtigen umweltrelevanten Ziel,
fühlt sich die Fa. HAUSER verpflichtet!
In Partnerschaft mit
17

18. so cool. so beautiful.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Herr Klaus Nocke
HAUSER GmbH, Bochum (D)