Unsere Abteilung Versorgungstechnik rund um Projektleiter Vladislav Melnikov hat die technische Gebäudeausrüstung und Gebäudeautomation am Beruflichen Schulzentrum (BSZ) in Mühldorf geplant. Das Besondere an diesem Projekt ist das neuartige Energiekonzept, welches auf Eisspeichertechnologie basiert.
Innovatives Konzept durch Eis-Energiespeicher mit Wärmepumpe
Das Gebäude entspricht dem Energieplus-Standard. Das bedeutet, das Berufliche Schulzentrum erzeugt in Zukunft mehr Energie, als es verbraucht. Das Konzept besteht aus drei Teilen. Dem Aktivkonzept, dem Passivkonzept und dem Innovativkonzept.
Im Aktivkonzept wird elektrische Energie mithilfe einer PV-Anlage erzeugt. Im Rahmen des Passivkonzepts sorgt die Gebäudehülle auf Passivhausniveau für minimale energetische Verluste. Das Innovationskonzept umfasst schließlich Solarkollektoren zur Wärmegewinnung und einen Eis-Energiespeicher mit Wärmepumpe zur Heizung und Kühlung des Gebäudes. Gesteuert wird die komplette Anlage durch ein intelligentes Bedienungs- und Überwachungssystem mit übergeordneter Leittechnik.
Grundlegende Funktionsweise des Eisspeichers
Der Eisspeicher besteht im Wesentlichen aus einem unter der Erdoberfläche vergrabenen Betonbehälter, der mit Wasser gefüllt ist. Im Inneren dieser Zisterne befinden sich in Spiralen angeordnete Leitungen, in denen eine frostsichere Flüssigkeit zirkuliert. Über zwei separate Kreisläufe kann dem umgebenden Wasser je nach Bedarf Wärme entzogen oder auch zugeführt werden. Diese Entzugswärmetauscher und Regenerationswärmetauscher können zur Kühlung des Gebäudes eingesetzt werden oder als Energielieferant beim Heizen dienen.
Latente Wärme durch Gefrieren – ein interessantes Prinzip
Das was den Eisspeicher von konventionellen Wärmepumpenheizungen unterscheidet ist, dass tatsächlich Energie aus Eis gewonnen wird. Vereinfacht gesprochen sinkt bei konstanter Wärmeentnahme die Temperatur des die Spiralen umgebenden Wassers irgendwann auf 0° C ab und beginnt zu gefrieren. Bei diesem Vorgang wird latente Wärme frei. Das bedeutet, dass trotz stetiger Wärmeentnahme die Wassertemperatur konstant bei 0° C stagniert und stattdessen ein immer größerer Teil des umgebenden Wassers einfriert. Erst wenn das gesamte Wasser im Tank gefrieren würde, würde die Temperatur weiter absinken. Die Sonnenkollektoren regenerieren bzw. heizen aber an wärmeren Tagen den Eisspeicher wieder auf. So findet ein stetiger Prozess der Energieabgabe und Regeneration statt.
- Latente Energie wird beim Übergang Eis-Wasser gespeichert
- Energie wird beim Übergang Wasser-Eis
freigegeben
Eisspeicher in Kooperation mit Solarenergie
Mit dem Eisspeicherprinzip kann also in den warmen Sommermonaten die überschüssige Sonnenenergie der Solarkollektoren auf Niedrigtemperatur gespeichert werden. Da der Behälter unter der Erde liegt, erhöht die umgebene Erdwärme die Effektivität des Systems ohne zusätzliche Isolierung und die Energie kann über einen längeren Zeitraum gespeichert werden. Gleichzeitig entzieht die Wärmepumpe dem unterirdischen Eisspeicher in der warmen Jahreszeit Kälte und führt sie dem Kühlsystem zu. In den kalten Monaten dreht sich das System quasi um und die Wärmepumpe entzieht dem Eisspeicher Energie, die das Heizsystem unterstützt und damit die Energieeffizienz optimiert. Das Energiekonzept mit Solarkollektoren und Eisspeicher ist bereits seit 2018 in Betrieb.
- Erdvergrabener Speicher ohne Dämmung
- Rohrschlangensystem (Spiralen) im Inneren des Speichers
- Solar-Kollektoren zur Regeneration
- Wärmepumpe zur Heizung des Gebäudes
- Kühlung über Regenerationskreislauf möglich
- Temperaturbereich 0° C – 25° C
Abschluss aller 3 Bauabschnitte und Übergabe Anfang 2021
Nach der Fertigstellung der Doppelturnhalle und der offiziellen Übergabe Anfang 2021 sind die Maßnahmen des Teilabbruchs und Neubaus offiziell abgeschlossen. Das Berufliche Schulzentrum (BSZ) umfasst die Berufsschule II und die Berufsfachschulen der Fachbereiche Altenpflege, Ernährung und Versorgung, Kinderpflege und Sozialpflege. Alle Gebäudeteile des Beruflichen Schulzentrums können endlich im vollen Umfang genutzt werden. Unsere Versorgungstechniker freuten sich, die von ihnen geplanten technischen Anlagen an die Schule übergeben zu können.
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