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Kompetenzzentrum für Energie mit Solar-Eis-Speichersystem

Einsatz eines Eisspeichers in Verbindung mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe zur Wärme- und Kältebereitstellung eines Bürogebäudes mit positiver Energiebilanz bezüglich der Gebäudetechnik in der Firma SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik.
Projektträger Projektstandort Kontakt
SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik Nagold
SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Werner-von-Siemens-Straße 4
72202 Nagold
Tel.: 07452 / 68098 - 0
www.pg-schnepf.de
Außenansicht Firmengebäude
Außenansicht Firmengebäude
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Außenansicht Firmengebäude
Außenansicht Firmengebäude
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Außenansicht Firmengebäude
Außenansicht Firmengebäude
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Innenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
Innenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Innenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
Innenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Detailaufnahme Eisspeicher
Detailaufnahme Eisspeicher
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Detailaufnahme Eisspeicher
Detailaufnahme Eisspeicher
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Außenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
Außenansicht des Eis-Energiespeichers in der Bauphase
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Eis-Energiespeicher in der Bauphase
Eis-Energiespeicher in der Bauphase
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Heizzentrale
Heizzentrale
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Firmengebäude und Eis-Energiespeicher in der Bauphase
Firmengebäude und Eis-Energiespeicher in der Bauphase
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Solar-Luft-Kollektoren
Solar-Luft-Kollektoren
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik
Grafik des Gebäudes
Grafik des Gebäudes
© SCHNEPF Planungsgruppe Energietechnik

Beschreibung

Ziel/Auslöser für das Projekt

Neubau der Firmenzentrale nach rasantem Unternehmenswachstum.

Projektbeschreibung

Als eine der führenden Planungsgruppen für Energietechnik in Deutschland entwickelt SCHNEPF innovative Energiekonzepte nach Maß. So wurde vor dem Bau des neuen Firmensitzes entschieden auch im eigenen Haus neue Wege zu gehen. Es entstand der Entschluss zur Umsetzung der mutigen Idee das neue Firmengebäude ohne den Einsatz fossiler Energieträger (Gas, Öl, …) zu beheizen und zu kühlen und dabei weniger Primärenergie zu verbrauchen wie mit konventioneller Technik.

Das Gebäude wird über eine Wärmepumpe in Verbindung mit Solar-Luft-Kollektoren und einem Eisspeicher geheizt und gekühlt. Im Winter stellt die Wärmepumpe Heizenergie bereit. Dazu wird ihr bei milden Temperaturen oder Sonnenschein aus den Solar-Luft-Kollektoren Energie zugeführt. Sinken die Temperaturen ab oder sind die Kollektoren von Schnee bedeckt, wird die benötigte Energie aus dem Eisspeicher bereitgestellt. Dabei kühlt sich das Wasser in diesem ab bis sich Eis bildet. Die Eismenge im Speicher wächst an bis der Frühling kommt und die Wärmepumpe wieder über die Solar-Luft-Kollektoren mit Energie versorgt werden kann.

In der kommenden Kühlperiode wird das im Winter "produzierte" Eis zum Kühlen des Gebäudes genutzt. Dazu ist im Gegensatz zu "gewöhnlichen" Systemen fast keine Energie nötig. So können ca. 70 % des jährlichen Kühlenergiebedarfs gedeckt werden. Steigt die Speichertemperatur über 10 °C arbeitet die Wärmepumpe als Kältemaschine deren Abwärme im Eisspeicher zwischengelagert wird. Nachts wird diese Energie unter sehr geringem Energieaufwand an die Umgebung abgegeben. Der Eisspeicher stellt somit einen perfekten Rückkühler dar. Gegen Ende des Sommers hat das Wasser im Eisspeicher ca. 25 °C der Kreislauf kann von neuem beginnen.

Zusätzlich zum Eisspeicher-System ist eine Photovoltaikanlage von 50 kWp installiert. Diese liefert so viel Energie, dass in Verbindung mit dem Solar-Eisspeicherkonzept eine energieneutrale Gesamtbilanz entsteht.

Das Projekt war Thema einer Bachelorarbeit an der Technischen Universität Berlin.

Nutzen

  • CO2-Einsparung p.a.: 44 t/a
  • Energieeinsparung p.a.: ca. 85.000 kWh Gas, ca. 62.000 kWh Primärenergie
  • Kosteneinsparung: ca. 5.000 Euro/a
  • Erträge: ca. 10.000 Euro/a

Kosten

  • Mehr Investition: ca. 300.000 Euro
  • Betriebskosten: 5,5 Euro/(m²a)
    (Heizung/Trinkwasser/Klimatisierung/Lüftung/Beleuchtung)
  • Amortisation: < 17 a

Auszeichnung

  • Name der Auszeichnung: Deutscher TGA-AWARD Platz 1
  • Datum der Auszeichnung: 2014
  • Auszeichnender: Fachzeitschrift Moderne Gebäudetechnik von HUSS-MEDIEN

Kenndaten

Allgemeine Informationen  
Inbetriebnahme 2013
Beheizte Fläche 2.500 m²
Bauzeit 7 Monate
Eisspeicher Tiefe 5,5 m
Eisspeicher Durchmesser 9,5 m
Eisspeicher Nutzvolumen 350.000 m³
Eisspeicher Wärmesenken-Kapazität (Speicherkapazität für Kälte) 30.000 kWh
Photovoltaikanlage Leistung (el.) 50 kWp
Photovoltaikanlage Jahresstromertrag 50.000 kWh
Photovoltaikanlage Eigennutzung ja
Photovoltaikanlage Anteil eigengenutzter Strom 65 %
Wärmepumpe Leistung (therm.) Kühlleistung 100 kW
Wärmepumpe Leistung (therm.) Heizleistung 73 kW
Jahresstrombedarf Wärmepumpe 23 MWh
Jahreswärmebedarf Gebäude 83 MWh
Jahreskältebedarf Gebäude 32 MWh
Jahresbrennstoffbedarf kein fossiler Brennstoff
Wärmespeicher 2 x 5.000 l

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