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Erstmals erfolgreich in Thüringen: Latentwärme-
speicher

#aufgaben
Die HKL Ingenieure wurde mit dem kompletten Leistungsbild der technischen Anlagengruppen 1-3, 7-8 und den Leistungsphasen 1 bis 8 beauftragt. Zudem wurde durch HKL die Energiekonzeption, die therm. Gebäudesimulation, die Wirtschaftlichkeitsberechnung nach VDI2067 bearbeitet und eine Simulationsrechnung zur natürlichen Entwärmung des Foyers bearbeitet. 

#besonderheiten

Fokus innovatives Energiekonzept

Im Rahmen des Projektes wurde ein großes Augenmerk auf ein innovatives und zukunftsweisendes Energiekonzept gelegt. Hierfür hat HKL die erforderliche therm. Gebäudesimulation und Wirtschaftlichkeitsberechnung nach VDI2067 erarbeitet. Im Ergebnis dieser Betrachtungen hat sich der Einsatz eines Latentwärmespeichers (Eisspeicher) als die beste Lösung herausgestellt.

Das Objekt wird durch hohe ganzjährige Kühllasten dominiert. Das Rechenzentrum sowie die hohe Belegungsdichte der Hörsäle sorgen für interne Wärmeeinträge welche auch im Winter die Heizlast übersteigen. Heizleistungen werden dennoch benötigt. Es wurde ein Energiekonzept entwickelt und umgesetzt, welches die Kälteerzeugung optimiert und Synergien zwischen Heiz- und Kühlbetrieb ermöglicht.
Standardanwendungsfall der Eisspeichertechnologie ist die Wärmeerzeugung mit Unterstützung der Gebäudekühlung. In diesem Projekt wurde durch intelligente hydraulische Verschaltung und Automation zusätzlich die Kälteerzeugung hinsichtlich des Endenergiebedarfs optimiert. Das Konzept ist übertragbar, da durch zunehmende Dämmstandards und Technisierung der Gebäude der Kühlenergiebedarf gegenüber dem Heizenergiebedarf immer mehr Bedeutung gewinnt. Der Anteil der regenerativ genutzten Energien liegt über 95%.

 

#neues

intelligentes technisches Teamwork

Die Eisspeichertechnologie wird für gewöhnlich für die Wärmeerzeugung mit Unterstützung der Gebäudekühlung genutzt. EntstandeIn diesem Projekt wurde durch intelligente hydraulische Verschaltung und Automation zusätzlich die Kälteerzeugung hinsichtlich des Endenergiebedarfs optimiert.

Das Konzept ist übertragbar, da durch zunehmende Dämmstandards und Technisierung der Gebäude der Kühlenergiebedarf gegenüber dem Heizenergiebedarf immer mehr an Bedeutung gewinnt.

#gelungen

Optimierung und Synergien

Das Hörsaal- und Rechenzentrumsgebäude der Universität Erfurt wird durch hohe ganzjährige Kühllasten dominiert. Das Rechenzentrum sowie die hohe Belegungsdichte der Hörsäle sorgen für interne Wärmeeinträge, die auch im Winter die Heizlast übersteigen. Heizleistungen werden dennoch benötigt. Es wurde ein Energiekonzept entwickelt und umgesetzt, dass die Kälteerzeugung optimiert und Synergien zwischen Heiz- und Kühlbetrieb ermöglicht.

#herausforderung

Natürliche Be- und Entlüftung

Das große Foyer sollte ohne aufwändige Technik natürlich belüftet werden. Zur korrekten Dimensionierung der Größe und Anordnung der Fensterflügel wurde eine Luftströmungssimulation durch die Kollegen der HKL Ingenieure angefertigt. So kann auf natürliche Weise das große Foyer be- und entlüftet werden, ohne dass hierfür teure Technik eingesetzt werden musste.

#manlerntnieaus

mal hoch mal niedrig

Die Herausforderung lag darin, dass alle Verbraucher im Winterfall mit niedrigen Vorlauftemperaturen und im Sommerfall mit möglichst hohen Temperaturen betrieben werden müssen. Hierzu wurden zur Temperierung im Wesentlichen thermisch aktivierte Decken eingesetzt. Neben Betonkernaktivierung wurden aktivierte Deckensysteme aus Blech und Gipskarton eingesetzt.

Auch im Bereich des großen Serverraumes konnten wassergekühlte Serverschränke eingesetzt werden, die durch die direkte Kühlung an den Wärmequellen, mit höheren Kühltemperaturen betrieben werden können. 

#projektteam

Die Gefährten

Martin Deutschmann
Geschäftsführer
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David Feige
Planung HLS / Forschung & Entwicklung
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Ricarda Horn
Technische Systemplanung
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Jens Köhler
Planung HLS
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Regina Müller
Technische Systemplanung
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Yvonne Müller
Teamassistenz
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René Weber
Planung ELT / Gebäudeautomation
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Wolfgang Wegner
Bauüberwachung / Planung HLS
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Planung/Realisierung:2012–2016
Kosten KG300+400:14.500.000 €
Kosten KG410-430/470-480:1.960.000 €
Architekten:Nickl&Partner Architekten AG, Berlin
Leistungen Leistungsphasen:1–8 nach HOAI
Anlagengruppen:1-3/ 7-8
Bauherr:TLBV – Thüringer Landesbauamt für Bau und Verkehr
Bruttogeschossfläche:9.940 m2
  • Ein 400 m³-Latentwärmespeicher (Eisspeicher) dient als Umweltwärmequelle der Wärmepumpe.
  • Saisonale Kälteverschiebung: Der Wärmeentzug im Heizbetrieb führt zur Vereisung des Speichers. Das entstehende Eis wird zur passiven Kühlung genutzt.
  • niedrige Luftwechselzahlen und geringer Energiebedarf (im Vergleich zu anderen Museen)
  • Mittel- und kurzfristige Kältespeicherung: Nach Abschmelzen des Eises wird der Speicher während kühlerer Wetterlagen durch freie Kühlung (z.B. Nachtstunden) abgekühlt, um tagsüber wieder Kälte liefern zu können.
  • Im Sommer können die Betriebsstunden der Kältemaschine in Zeiten kühlerer Temperaturen verschoben werden. Das Speichervolumen wird dann als Puffer zur Energieoptimierung der Kältemaschine genutzt.

Interessante Informationen

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