GF Piping Systems
Das Kunststoff-Rohrleitungssystem Cool-FIT von GF Piping Systems wurde ursprünglich für Kaltwassersysteme entwickelt, ist aufgrund seiner Wärmedämmwerte funktional aber auch für weitere Anwendungen geeignet. Welche praktischen Vorteile es bei Wärmepumpen-Kreisläufen hat, zeigt das Beispiel eines Schulneubaus.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Wärmepumpen sind inzwischen bei den genehmigten Neubauten das führende Heizsystem und werden immer häufiger auch als Kälteerzeuger für die Raumklimatisierung im Sommer eingesetzt.
■ Zur Realisierung des schnellen „Wandels im Heizungskeller“ haben standardisierte und vorgefertigte Konzepte und in der Peripherie schnell zu installierende Systeme eine Schlüsselfunktion.
■ Beim Neubau einer Grundschule wurde der Kühlkreislauf mit einem vorisolierten Kunststoff-Rohrleitungssystem ausgeführt, bei dem auch die Fittings nicht nachisoliert werden müssen. Das System kann die Installationszeit erheblich verringern.
Die Gemeinde Nordhastedt in Schleswig-Holstein ist für die fast 3000 Einwohner das grüne Herz Dithmarschens. Sie hat schon mehrmals erfolgreich beim Wettbewerb „Schönes Dorf“ teilgenommen und sich nicht nur dank des einheimischen Verschönerungsvereins prächtig entwickelt.
Nur die Maria-Jessen-Schule mitten im Herzen der Gemeinde passte nicht mehr wirklich in das gepflegt-heimelige Erscheinungsbild. Die in den 1960er-Jahren für vier Klassenräume konzipierte Grundschule platzte durch die dynamische Dorfentwicklung nicht nur räumlich aus allen Nähten, auch baulich waren die drei Schulgebäude ein ständiger Sanierungsfall und jahrelanges Sorgenkind. An einem Neubau führte kein Weg vorbei und die politischen Entscheidungsträger genehmigten schließlich die Umsetzung des Projekts.
Maria-Jessen-Schule 2.0
Die neue zweizügige Grundschule (Bild 1) soll für die über 120 Schülerinnen und Schüler eine moderne Lern- und Lehranstalt werden: eine Vergrößerung auf acht Klassenräume, entsprechende Räumlichkeiten für einen offenen Ganztag mit Mensa, Unterrichts- und Fachklassen sowie Verwaltungsräume. Dabei stand eine ökologisch-nachhaltige Technische Gebäudeausrüstung für die Projektverantwortlichen im Vordergrund.
„In Abstimmung mit den Energieberatern und unter Berücksichtigung der Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes haben wir uns für die umweltbewusste Lösung einer Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden entschieden, mit der auch die bisherigen Betriebskosten deutlich gesenkt werden können“, erklärt Sebastian Woltering vom zuständigen Ingenieurbüro Pahl und Jacobsen die Entscheidung für die nahezu klimaneutrale Nutzung der Erdwärme in der neuen Schule.
GF Piping Systems
Seit Anfang 2021 wird Heizen mit erneuerbaren Energien durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) mit zusätzlichen Zuschüssen belohnt und der Markt für die Heizungsoption Wärmepumpe boomt. Laut der gemeinsamen Statistik des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP) und dem Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) wurden 2021 rund 154 000 Wärmepumpen installiert, eine Steigerung von 28 % zum Vorjahr.
Und beim Wärmepumpengipfel Ende Juni 2022 haben sich Bundesregierung, Industrie und Verbände per Absichtserklärung auf 500 000 neu installierte Wärmepumpen jährlich ab 2024 geeinigt, um die ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen. Für das Jahr 2022 wird bereits eine deutliche Annäherung an das Ziel erwartet.
Neben der Wahl einer leistungstechnisch auf den Neubau abgestimmten, umweltfreundlichen Heizungsanlage spielen beim Thema nachhaltiges Bauen auch die Faktoren Material und innovative Lösungen bei Verarbeitung und Installation eine entscheidende Rolle. Hier lohnt sich wortwörtlich ein tiefergehender Blick, und zwar in den Keller der neuen Maria-Jessen-Grundschule.
Effizienz verbinden
Im Winter mit Erdwärme heizen, an heißen Sommertagen die Aufenthaltsräume kühlen. Diese praktische Doppelfunktion der Sole/Wasser-Wärmepumpenanlage basiert im Schulneubau auf dem variablen Zusammenspiel von zwei Wärmepumpen mit einem 1000- und einem 2000-l-Pufferspeicher mit Wärmeübertrager, was im Winter eine effiziente, flexible Anpassung an den jeweiligen Wärmebedarf im Gebäude und eine Kühlung im Sommer ermöglicht.
Damit dies reibungslos funktioniert, hat sich der projektzuständige Heizungs- und Klimatechnikbetrieb Hans-Heinrich Otte e. K. für das im Markt einzigartige Rohrleitungssystem Cool-FIT 2.0 von GF Piping Systems (GFPS) entschieden.
Bauleiter Jan Sachau von Hans-Heinrich Otte: „Die schnelle Verarbeitung, das geringere Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Metallsystemen und vor allem der Vorteil, dass das nachträgliche Isolieren der Rohre nicht nötig ist, waren ausschlaggebend für die Wahl des Kunststoffrohrsystems. Man spart sich einen kompletten Arbeitsschritt und damit Zeit und Kosten.“
Medienrohr, Dämmung und Mantel in einem System – auch bei den Fittings
Cool-FIT 2.0 wurde ursprünglich als korrosions- und kondensationsfreie Verbindung für den Einsatz in Kaltwassersystemen entwickelt. Die PE100-Rohre und -Fittings sind 22 bis 40 mm dick mit FCKW-freiem HE-Schaum isoliert und mit einem robusten Außenmantel aus HDPE (High Density Polyethylen) umgeben (Bild 2). Dieser feste Verbund ermöglicht eine einfache Montage und schützt vor nachträglichen Beschädigungen der Isolierung.
Die glatte Innenoberfläche des PE100-Rohrs sorgt für minimale Druckverluste, während die niedrige Wärmeleitfähigkeit der Isolierung (≤ 0,022 W/(m ∙ K) bei 20 °C) für einen bis zu 30 % geringeren Wärmeverlust bzw. Wärmeeintrag im Vergleich zu herkömmlichen Systemen sorgt. Diese 3-in-1-Lösung aus Rohr, Dämmung und Außenmantel ist für einen Temperaturbereich von − 50 bis + 60 °C ausgelegt. Durch das langlebige Material Kunststoff wird auch der Wartungsaufwand minimiert.
Integriertes Elektroschweiß-System
GF Piping Systems
GF Piping Systems
Das in den Fittings integrierte automatisierte Elektroschweiß-System sorgte bei den insgesamt 20 m Rohrleitung des Kühlkreislaufs in der Maria-Jessen-Schule für eine einfache Montage (Bild 3 und 4). Eine Verbindung von Rohr und Fittings bzw. Systemventilen lässt sich in wenigen Minuten herstellen: Die Kabel des MSA-Schweißgeräts von GFPS werden einfach an den Elektroschweißmuffen befestigt, die durch das Scannen eines Barcodes (Tracking-Code) auf dem Fitting genau identifiziert werden – der Rest läuft vollautomatisiert ab.
Die Elektroschweißfittings verfügen über integrierte Widerstandsdrähte, die unter Strom gesetzt werden. Dadurch werden die Innenseite der Muffe und die Außenseite des Rohres erwärmt, wobei die Schweißzeit automatisch an die Umgebungstemperatur angepasst wird. So wird eine hohe Verbindungsqualität sichergestellt. Je nach Rohrstärke dauerte der Schweißprozess zwischen 40 und 120 s. Beim Abkühlen entsteht eine unlösbare, homogene und vor allem sichere Verbindung. Die automatische Aufzeichnung und Protokollierung aller Schweißparameter über den Tracking-Code sorgt zusätzlich für eine Qualitätssicherung.
Die Verbindungsstellen müssen nicht nachisoliert werden. Im überstehenden Mantel der vorgedämmten Fittings befindet sich eine Dichtlippe, die einen dichten Übergang zum Außenmantel der Rohre herstellt. Nach dem erfolgreichen Verbinden fährt der Schweißindikator automatisch aus und ermöglicht eine optische oder haptische Kontrolle der Elektroschweißverbindung.
GF Piping Systems
Bauleiter Sachau: „Die Handhabung des Cool-FIT-Montagewerkzeugs (Bild 5) war anfangs noch etwas ungewohnt. Aber nach der kompetenten Einweisung eines GF-Außendienstmitarbeiters war die Installation innerhalb weniger Tage abgeschlossen. Es gab keinerlei Komplikationen bei der Inbetriebnahme. Die Verarbeitung war einfach und schnell und alles war dicht.“
Pascal Illgner vom Technischen Vertrieb Industrie von GFPS sieht im neuen Anwendungsbereich des Kunststoff-Rohrsystems Zukunftspotenzial: „Wir haben nun schon einige Projekte realisieren können, bei denen unser Cool-FIT-2.0-Rohrleitungssystem im Wärmepumpen-Kreislauf zum Einsatz gekommen ist. Das Feedback der Projektleiter und Fachhandwerker war bisher rundum positiv.“
Der Neubau der Grundschule in Nordhastedt ist für GF also ein weiterer Richtungsweiser: Cool-FIT und Wärmepumpe – eine Verbindung, die Schule machen kann. Das System ist in Dimensionen von d32 bis d450 erhältlich.
Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Wärmepumpe
Kontakt zum Anbieter
Georg Fischer
73095 Albershausen
Telefon (0 71 61) 30 20
info.de.ps@georgfischer.com
www.gfps.com/de
