Das Geschäftsfeld „energetische Sonderlösungen unter Einbeziehung alternativer Sonnenenergienutzung“ erfordert ein komplexes Wissen, um eine Anlage auf die Anforderungen des Kunden - dessen Budget und Erwartungshorizont hinsichtlich der Kosteneinsparung - abzustimmen. Dieser Aspekt war aber nur einer, jedoch ein maßgeblicher Grund für Udo Christ, vor knapp 10 Jahren das Unternehmen Regenerative Energie Systeme, kurz RES, zu gründen.
Udo Christ betreibt sein Unternehmen weit ab vom Schuss in Weidenhahn im Westerwald. Sein Dienstleistungsangebot reicht von der Beratung, über die Planung und Montage, bis hin zur Wartung. Schwerpunkte sind dabei Solarthermie, Kraft-Wärme-Kopplung, Biomasse und Photovoltaik. Somit deckt er mit RES fast die komplette Bandbreite der Nutzung regenerativer Energien ab.
Neben Solarthermie- und Photovoltaikanlagen kleiner und mittlerer Größe realisiert Christ bevorzugt Großprojekte mit solarthermischen Sonderlösungen. Und so konsequent wie er sein Geschäft betreibt, so akribisch plant und realisiert er seine Anlagen. Genauso sucht er seine Lieferanten für die erforderlichen Systemkomponenten nach einem selbst definierten Anforderungsprofil aus. „Zwei Faktoren sind bei Solarthermie besonders wichtig: Hoher Jahresdeckungsgrad und problemloser Betrieb. Darauf basiert in erster Linie das Energieeinsparpotential und niedrige Betriebskosten.“ So schätzt er beispielsweise an Caleffi-Produkten deren zuverlässige Funktion und innovative Technik. Zwei Attribute, die unerlässlich sind für einen guten hydraulischen Abgleich und – zusammen mit anderen Komponenten, wie Mikroblasen- und Schlammabscheider – für den effizienten Betrieb einer solarthermischen Anlage.
RES-Referenzobjekt
Solare Warmwasserbereitung mittels Vakuumröhrenkollektoren und Frischwasserstation in einer Mensa
Knapp 3500 Liter, verteilt auf 7½ Stunden (von 7 – 14.30 Uhr), so hoch ist in Spitzenzeiten der Warmwasserbedarf der vom Studentenwerk Bonn betriebenen Mensa auf dem Campus der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg in St. Augustin. Die Aufbereitung des Spülwassers stellt natürlich einen großen Kostenfaktor dar. Mit einer Modernisierungsmaßnahme, die eine solare Warmwasserbereitung mittels Vakuum- Röhrenkollektoren und Frischwasserstation beinhaltete, galt es, die
Warmwasseraufbereitung zu optimieren, damit Kosten gespart und die CO2 Emissionen reduziert werden können.
Altanlage
Vor der Modernisierung wurde ein 2000 l Standspeicher von einem Gasbrennwertkessel am anderen Ende des Objektes über eine Fernleitung von 40 m mit der nötigen Energie versorgt. Dazu musste ein 350 KW Gasbrennwertkessel ständig in Bereitschaft sein. Darüber hinaus wurde die Abwärme der vormaligen Kühlhäuser auf 2 Vorwärmespeicher mit je 650 l Inhalt und 4Wärmetauscher (Leistung pro Speicher ca. 5,5 KW) geleitet. Hier konnte das Trinkwasser auf ca. 28 °C erwärmt werden. Vor der Einspeisung in den WWB musste es über eine UVDesinfektionsanlage geleitet werden.
Folgende Ziele sollten mit der Umstellung auf Solarthermie erreicht werden
• größtmögliche Nutzung von Solarenergie
• energetische Abkopplung von den Großkesseln
• komfortable und ausreichende Warmwasserversorgung
• vernünftige Nutzung der Kälteanlagen.
Die Umsetzung
Einbau eines Ratiotherm-Schichtenspeichers mit 4000 l Nenninhalt in kellergeschweißter Ausführung. Warmwasserversorgung über eine 2 Stufen Frischwasserstation (Ratiotherm) mit bis zu 140 KW Leistung und einer thermischen Desinfektionsanlage. Umrüstung der Vorwärmspeicher zu Heizungsspeicher mit Plattenwärmetauscher. Hier konnte die Nutztemperatur um ca. 10-15 K angehoben werden. Die solare Erwärmung erfolgt über 3 Kollektorfelder mit insgesamt 41,12 m2 Vakuumröhren VRK 25. Diese wurden auf einem Flachdach aufgeständert und hydraulisch abgestimmt. Die Wärmeübergabe zum Schichtenspeicher erfolgt mittels einer Solarstation mit Plattenwärmetauscher und zwei voneinander unabhängig drehzahlgeregelten
Pumpen. Als Spitzenlastkessel wird auf ein Weishaupt-Gasbrennwertgerät mit 44 KW Leistung zurückgegriffen. Um einen problemlosen Betrieb zu gewährleisten
wurde in Anlehnung an die VDI 2035 enthärtetes Wasser eingefüllt und Korrosionsschutz-Inhibitoren von Hannemann eingesetzt. Alle eingesetzten Pumpen, soweit diese nicht über die Regelung UVR 1611 elektronisch angesteuert werden, entsprechen der Effizienzklasse A. ImTrinkwasser- und Solarbereich kamen Rohrleitungen aus Edelstahl, im Heizungsbereich C-Stahlrohre zum Einsatz.
Die Caleffi Armaturen GmbH hat als Hersteller hochwertiger Armaturen die Sicherheitsarmaturen der Heizkreisläufe und die Armaturen für den hydraulischen Abgleich insbesondere der Solarkreisläufe, geliefert.
Speziell für den Einsatz in Solaranlagen mit hohen Temperaturen ist das Caleffi Strangregulierventil Setcal Serie 258 Solar abgestimmt. Ein wichtiges Merkmal: Die Durchflussmenge wird über eine im Bypass sitzende Anzeige kontrolliert und kann direkt abgelesen werden. Der Durchflusswert wird von einer Metallkugel in einer transparenten Führung mit Skala angezeigt. Dieses technische Detail erlaubt den Verzicht auf ein wasserführendes Schauglas, die Gefahr von berstenden Gläsern ist damit nicht mehr gegeben. Ausgelegt ist die Solarvariante für einen Temperaturbereich von - 30°C bis 130° C, bei einem Glykolanteil bis 50 % und einem max. Druck bis 10 bar.
Die Mikroblasenabscheider der Serie Discal Solar 251 zum automatischen Entlüften von solarthermischen Anlagen sind in einem Temperaturbereich von -30 bis 160° C und bis zu einem maximalen Betriebsdruck von 10 bar einsetzbar. Arbeitsmedien sind Wasser und Glykollösungen bis 50%. Das Gehäuse besteht aus verchromtem Messing, der Schwimmer aus hochbeständigem Polymer und die hydraulischen Dichtungen aus hochbelastbarem Elastomer. Die zwei unterschiedlichen Varianten sind für horizontale bzw. vertikale Leitungen vorgesehen.
SHK-Report 11-12/2011
Udo Christ betreibt sein Unternehmen weit ab vom Schuss in Weidenhahn im Westerwald. Sein Dienstleistungsangebot reicht von der Beratung, über die Planung und Montage, bis hin zur Wartung. Schwerpunkte sind dabei Solarthermie, Kraft-Wärme-Kopplung, Biomasse und Photovoltaik. Somit deckt er mit RES fast die komplette Bandbreite der Nutzung regenerativer Energien ab.
Neben Solarthermie- und Photovoltaikanlagen kleiner und mittlerer Größe realisiert Christ bevorzugt Großprojekte mit solarthermischen Sonderlösungen. Und so konsequent wie er sein Geschäft betreibt, so akribisch plant und realisiert er seine Anlagen. Genauso sucht er seine Lieferanten für die erforderlichen Systemkomponenten nach einem selbst definierten Anforderungsprofil aus. „Zwei Faktoren sind bei Solarthermie besonders wichtig: Hoher Jahresdeckungsgrad und problemloser Betrieb. Darauf basiert in erster Linie das Energieeinsparpotential und niedrige Betriebskosten.“ So schätzt er beispielsweise an Caleffi-Produkten deren zuverlässige Funktion und innovative Technik. Zwei Attribute, die unerlässlich sind für einen guten hydraulischen Abgleich und – zusammen mit anderen Komponenten, wie Mikroblasen- und Schlammabscheider – für den effizienten Betrieb einer solarthermischen Anlage.
RES-Referenzobjekt
Solare Warmwasserbereitung mittels Vakuumröhrenkollektoren und Frischwasserstation in einer Mensa
Knapp 3500 Liter, verteilt auf 7½ Stunden (von 7 – 14.30 Uhr), so hoch ist in Spitzenzeiten der Warmwasserbedarf der vom Studentenwerk Bonn betriebenen Mensa auf dem Campus der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg in St. Augustin. Die Aufbereitung des Spülwassers stellt natürlich einen großen Kostenfaktor dar. Mit einer Modernisierungsmaßnahme, die eine solare Warmwasserbereitung mittels Vakuum- Röhrenkollektoren und Frischwasserstation beinhaltete, galt es, die
Warmwasseraufbereitung zu optimieren, damit Kosten gespart und die CO2 Emissionen reduziert werden können.
Altanlage
Vor der Modernisierung wurde ein 2000 l Standspeicher von einem Gasbrennwertkessel am anderen Ende des Objektes über eine Fernleitung von 40 m mit der nötigen Energie versorgt. Dazu musste ein 350 KW Gasbrennwertkessel ständig in Bereitschaft sein. Darüber hinaus wurde die Abwärme der vormaligen Kühlhäuser auf 2 Vorwärmespeicher mit je 650 l Inhalt und 4Wärmetauscher (Leistung pro Speicher ca. 5,5 KW) geleitet. Hier konnte das Trinkwasser auf ca. 28 °C erwärmt werden. Vor der Einspeisung in den WWB musste es über eine UVDesinfektionsanlage geleitet werden.
Folgende Ziele sollten mit der Umstellung auf Solarthermie erreicht werden
• größtmögliche Nutzung von Solarenergie
• energetische Abkopplung von den Großkesseln
• komfortable und ausreichende Warmwasserversorgung
• vernünftige Nutzung der Kälteanlagen.
Die Umsetzung
Einbau eines Ratiotherm-Schichtenspeichers mit 4000 l Nenninhalt in kellergeschweißter Ausführung. Warmwasserversorgung über eine 2 Stufen Frischwasserstation (Ratiotherm) mit bis zu 140 KW Leistung und einer thermischen Desinfektionsanlage. Umrüstung der Vorwärmspeicher zu Heizungsspeicher mit Plattenwärmetauscher. Hier konnte die Nutztemperatur um ca. 10-15 K angehoben werden. Die solare Erwärmung erfolgt über 3 Kollektorfelder mit insgesamt 41,12 m2 Vakuumröhren VRK 25. Diese wurden auf einem Flachdach aufgeständert und hydraulisch abgestimmt. Die Wärmeübergabe zum Schichtenspeicher erfolgt mittels einer Solarstation mit Plattenwärmetauscher und zwei voneinander unabhängig drehzahlgeregelten
Pumpen. Als Spitzenlastkessel wird auf ein Weishaupt-Gasbrennwertgerät mit 44 KW Leistung zurückgegriffen. Um einen problemlosen Betrieb zu gewährleisten
wurde in Anlehnung an die VDI 2035 enthärtetes Wasser eingefüllt und Korrosionsschutz-Inhibitoren von Hannemann eingesetzt. Alle eingesetzten Pumpen, soweit diese nicht über die Regelung UVR 1611 elektronisch angesteuert werden, entsprechen der Effizienzklasse A. ImTrinkwasser- und Solarbereich kamen Rohrleitungen aus Edelstahl, im Heizungsbereich C-Stahlrohre zum Einsatz.
Die Caleffi Armaturen GmbH hat als Hersteller hochwertiger Armaturen die Sicherheitsarmaturen der Heizkreisläufe und die Armaturen für den hydraulischen Abgleich insbesondere der Solarkreisläufe, geliefert.
Speziell für den Einsatz in Solaranlagen mit hohen Temperaturen ist das Caleffi Strangregulierventil Setcal Serie 258 Solar abgestimmt. Ein wichtiges Merkmal: Die Durchflussmenge wird über eine im Bypass sitzende Anzeige kontrolliert und kann direkt abgelesen werden. Der Durchflusswert wird von einer Metallkugel in einer transparenten Führung mit Skala angezeigt. Dieses technische Detail erlaubt den Verzicht auf ein wasserführendes Schauglas, die Gefahr von berstenden Gläsern ist damit nicht mehr gegeben. Ausgelegt ist die Solarvariante für einen Temperaturbereich von - 30°C bis 130° C, bei einem Glykolanteil bis 50 % und einem max. Druck bis 10 bar.
Die Mikroblasenabscheider der Serie Discal Solar 251 zum automatischen Entlüften von solarthermischen Anlagen sind in einem Temperaturbereich von -30 bis 160° C und bis zu einem maximalen Betriebsdruck von 10 bar einsetzbar. Arbeitsmedien sind Wasser und Glykollösungen bis 50%. Das Gehäuse besteht aus verchromtem Messing, der Schwimmer aus hochbeständigem Polymer und die hydraulischen Dichtungen aus hochbelastbarem Elastomer. Die zwei unterschiedlichen Varianten sind für horizontale bzw. vertikale Leitungen vorgesehen.
SHK-Report 11-12/2011
