Kompakt informieren
- Bei dem Dezentralen Pumpensystem Wilo-Geniax wird die Wärmeübergabe jeder Heizfläche mit einer eigenen Miniaturpumpe geregelt.
- Das zugehörige elektronische Regelsystem und die variable Pumpendrehzahl ermöglichen eine präzise Raum- und Vorlauftemperaturregelung.
- Der Hydraulische Abgleich ist eine Systemfunktion.
- Besonders hohe Energieeinsparungen lassen sich mit Wilo-Geniax in Gebäuden mit dynamischer Nutzung erzielen.
Die schleswig-holsteinische Gemeinde Halstenbek zentriert ihre bisherigen Schulstandorte in der neuen „Grund- und Gemeinschaftsschule an der Bek“ Abb. 1. Wichtige Anforderungen an den Neubau waren gute Umgebungs- und Lernbedingungen in den Klassenräumen und ein geringer Energieverbrauch. Erreicht werden diese Ziele auch durch das einzigartige Dezentrale Pumpensystem Wilo-Geniax, das die Wärmeübergabe in allen Räumen regelt.
Die neue Schule wurde als Public-Private-Partnership-Projekt von der Goldbeck Public Partner GmbH errichtet, die das Gebäude auch 22 Jahre weiter betreiben und instand halten wird. Das Investitionsvolumen betrug 13,6 Mio. Euro. Von der Grundsteinlegung bis zur Übergabe an den Nutzer dauerte es nur ein Jahr: Seit September 2011 kann die Gemeinde das Gebäude nutzen. Rund 11100 m2 Nutzfläche verteilt auf mehrere Gebäudeflügel mit ein, zwei oder drei Geschossen bieten Platz für rund 900 Schüler aus dem 1. bis 10. Schuljahr. Außerdem ist in dem Gebäude das Jugendzentrum „A 23“ untergebracht.
Entworfen wurde der Schulbau von Dohle +Lohse Architekten, Braunschweig. Gemeinsam mit der Goldbeck Public Partner schufen die Planer mit guter Architektur und nachhaltiger Bauweise die Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Gebäudebetrieb, hohe Energieeffizienz sowie einen hohen Komfort und gesunde Umgebungsbedingungen in den Schulräumen Abb. 2.
Energieeffizienter Heizwärmeeinsatz
Die Schule verfügt über einen Fernwärmeanschluss. Es gibt zwei Mischkreise, die von je einer eigenen, direkt am Verteiler der Fernwärmestation Zubringerpumpe (Wilo-Stratos HE) versorgt werden.
Die Wärmeübergabe in den Räumen wird über das Dezentrale Pumpensystem Wilo-Geniax gesteuert. Bei dem System ist jeder Heizfläche eine eigene, hocheffiziente und separat regelbare Miniaturpumpe zugeordnet. Im Gegensatz zur Volumenstrom-Drosselregelung bei der Leistungsregelung über Thermostatventile fördern die Miniaturpumpen einen bedarfsgerechten Volumenstrom, zusätzliche Thermostatventile bzw. andere Stellglieder gibt es nicht. Jeder Heizfläche wird nur die aktuell bzw. vorausschauend erforderliche Heizenergie zugeteilt. Der Hydraulische Abgleich wird durch die einmalige Einstellung bei der Inbetriebnahme der Anlage vorgenommen. Fortan ist die richtige Volumenstromverteilung unter allen Betriebsbedingungen eine Systemeigenschaft.
Gesteuert werden die Miniaturpumpen von einer zentralen Regeleinheit, dem GeniaxServer Abb. 3, der auch kontinuierlich die ideale Vorlauftemperatur ermittelt, um die Energieverluste bei der Wärmeerzeugung und -verteilung zu minimieren und die Behaglichkeit sowie die Regelgüte zu maximieren. Die dazu notwendigen Daten erhält der Server von Raumbediengeräten mit integrierten Sensoren Abb. 4. Bei Bedarf lässt sich das System später um zusätzliche Pumpen und Bediengeräte erweitern, die dann ebenfalls vom Server verwaltet werden.
Das Wärmeverteilsystem der Grund- und Gemeinschaftsschule wurde mit vorgefertigter Verteilertechnik mit Wilo-Geniax-Komponenten und einer hydraulischen Weiche je Verteilerschrank realisiert Abb. 5. Neben dem primären Mischkreis für die Flachheizkörper ist ein weiterer Mischkreis für die Fußbodenheizung installiert.
Die dynamische Nutzung in Schulen mit hohen internen Gewinnen während der Belegung bietet ein hohes Energieeinsparpotenzial. Bei der bedarfsgerechten Regelung mit dem Geniax-System ist aufgrund mehrerer wissenschaftlicher Studien und Messungen (Webcode 281144) von einer typischen Heizenergieeinsparung von 20 % und einer Halbierung des Pumpstromaufwands gegenüber einem herkömmlichen System auszugehen. In Halstenbek wird zudem der Energieverschwendung vorgebeugt: Meldet ein Fensterkontakt ein offenes Fenster, schaltet der Geniax-Server die den Raum versorgenden Pumpen ab.
Eines der größten Geniax-Objekte
Der Schulneubau in Halstenbek ist zurzeit eines der größten Objekte, in dem die Geniax-Technologie zum Einsatz kommt, insgesamt sind hier 331 Miniaturpumpen installiert worden. Eine besondere Herausforderung war das aufwendige Rohr- und Datenleitungsnetz, das aufgrund der großen Längenausdehnung des Gebäudes notwendig ist. Insbesondere galt es, die Rohrreibungsverluste in den Verteilleitungen so gering wie möglich zu halten, um somit auch weit entfernte Heizflächen mit den Miniaturpumpen bedienen zu können.
Die Anbindung an das im Gebäude installierte Gebäudeautomations-System von Kieback&Peter und die Visualisierung der Geniax-Anlagendaten auf den Rechnern der Gebäudeleittechnik des Anlagenbetreibers in Bielefeld erfolgte über ein Geniax-BACnetModul. •
Mehr Infos zum Thema in den TGAdossiers Einzelraumregelung und Hydraulischer Abgleich: Webcode 917 bzw. 849
Goldbeck…
…ist eine mittelständische, inhabergeführte Unternehmensgruppe im gewerblichen und kommunalen Hochbau. Die Goldbeck Public Partner GmbH ist der Ansprechpartner für die öffentliche Hand und bietet Lösungen für Planung, Finanzierung, Bau, Instandhaltung und Betrieb von Schulen, Sporthallen, Büro- und Verwaltungsgebäuden. Die Goldbeck Gruppe hat 38 Niederlassungen in Deutschland und dem europäischen Ausland. Die Bauausführung des Schulneubaus in Halstenbek wurde durch die Niederlassung Hamburg realisiert und vom Geschäftsbereich Schulen als Kompetenzzentrum bei Goldbeck mit Sitz in Treuen/Vogtland unterstützt. Vor allem der planerische Teil für Bau- und Gebäudetechnik ist hier gebündelt, um die Kompetenzen zum Thema Schulbau zu zentralisieren. https://www.goldbeck.de/
Dipl.-Ing. Hermann Josef Pilgram
TEMA AG, 52062 Aachen, pilgram@tema.de, https://www.tema.de/
