Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) ist auf seinem Gebiet eine der renommiertesten und führenden Forschungseinrichtungen in Deutschland. Strategien zum Schutz des Weltklimas zu entwickeln, ist seine primäre Aufgabe. Bei der Modernisierung eines seiner Betriebsgebäude realisierte das PIK ein energiesparendes und umweltfreundliches Heizungskonzept unter Einbeziehung des Dezentralen Pumpensystems "Wilo-Geniax“ des Dortmunder Pumpenspezialisten WILO SE.
Es setzt auf mehrere Miniaturpumpen an den Heizflächen bzw. Heizkreisen anstelle der Thermostatventile. Die herkömmliche "Angebotsheizung“ mit einer zentralen Heizungspumpe wird hier durch eine "Bedarfsheizung“ abgelöst. Gepumpt wird nur, wenn Wärme benötigt wird.
Seit 1992 untersuchen am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIT) rund 210 Natur- und Sozialwissenschaftler in 4 Forschungsbereichen den Klimawandel sowie seine ökologischen, ökonomischen und sozialen Folgen
Anforderungen bei Denkmalschutz und Förderung
Das PIK hat seinen Sitz in den historischen Gebäuden des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums. Im ehemaligen "Beamtenwohnhaus“ (jetzt Gebäude A26), das 1899 fertig gestellt wurde, sind heute Büroeinheiten des PIK und eine Einliegerwohnung untergebracht. Das Gebäude wurde 2009 kernsaniert. Dabei mussten u.a. energetische Verbesserungen erzielt werden, um eine Modernisierungs-Förderung im Rahmen des Konjunkturpakets I zu erhalten. Aufgrund des bestehenden Denkmalschutzes kam jedoch eine Außendämmung zur energetischen Optimierung nicht in Frage, sodass Transmissionswärmeverluste über das Mauerwerk weiterhin in Kauf genommen werden müssen. Daher galt es, vor allem Energiesparpotenziale im Bereich der Gebäudetechnik auszuschöpfen. Vor diesem Hintergrund wurde ein Heizkonzept mit dem Dezentralen Pumpensystem "Wilo-Geniax“ entwickelt. Mit seinen durchschnittlich 20 % Heizenergieeinsparung ohne Eingriff in die Gebäudesubstanz bot es die optimale Lösung bei der energetischen Sanierung des Objekts. Eine Senkung der Systemtemperaturen der gesamten Heizungsanlage ohne Behaglichkeitsverluste für die Mitarbeiter konnte nur über eine optimierte und bedarfsgerechte Versorgung der Heizkörper gelingen.
Das Dezentrale Pumpensystem erwies sich als ideale Lösung, um die energetischen Anforderungen einer Förderung des Modernisierungsprojekts im Rahmen des Konjunkturpakets I zu erfüllen
Hohe Einsparpotenziale
So werden auch Wärmeverluste in Wärmeerzeuger und Rohrnetz reduziert. Gerade dieser Aspekt spielte bei der Modernisierung des "Beamtenwohnhauses“ eine ausschlaggebende Rolle. Denn ohne effiziente Dämmung der Gebäudehülle entstehen in Rohrleitungen Wärmeverluste, die umso größer sind, je höher der Temperaturunterschied zwischen Heizwasser und Umgebungsluft ist.
"Wilo-Geniax“ hingegen reduziert Energieverluste bei Wärmeerzeugung, -verteilung und der Wärmeübergabe in den Raum, sodass unter dem Strich weniger Wärmeenergie über die ungedämmte Gebäudehülle verloren geht. Gemäß einer gebäudespezifischen Kalkulation zur Energieeinsparung spart das Dezentrale Pumpensystem im "Beamtenwohnhaus“ des PIK gegenüber einem konventionellen Vergleichssystem jährlich rund 5 t CO2 ein. Das entspricht einer Reduzierung der CO2-Emissionen um 17 % pro Jahr.
Kompletterneuerung der Heizungstechnik
Im Juli 2009 wurde die gesamte Heizungsinstallation runderneuert. Zwei Gas-Brennwertkessel decken den Wärmebedarf des Gebäudes von 65 kW und versorgen überdies ein angeschlossenes Nachbargebäude. Zeitgleich mit den Sanierungsarbeiten an der Heizungsanlage konnte bereits mit der Installation von "Wilo-Geniax“ begonnen werden. Insgesamt wurden hier 58 "Wilo-Geniax“-Pumpen im Rücklauf der erneuerten Heizkörper installiert. Im Rahmen der Elektroinstallation montierte man Raumbediengeräte und Pumpenelektroniken und verlegte die Busleitungen zur Verbindung der verschiedenen Systemkomponenten mit dem "Wilo-Geniax“-Server unter Putz. Die gebäudespezifische Konfiguration des "Wilo-Geniax“-Systems erfolgte über eine Konfigurationssoftware. Hier wurde die Objektbeschreibung mit den Gebäudedaten und der Anzahl der beheizten Räume hinterlegt und eine Zuordnung der Komponenten des Dezentralen Pumpensystems vorgenommen. Mit der Konfiguration der Anlage ist das System bereits automatisch hydraulisch abgeglichen.
Bedarfsgerechte und zuverlässige Regelung
Der Brennwertkessel für die Wärmeerzeugung des "Beamtenwohnhauses“ wurde über eine hydraulische Weiche vom Heizkreis des Gebäudes entkoppelt, um die Mindestumlaufwassermenge sicherzustellen. Der Volumenstrom im Primärkreis wird durch die integrierte Pumpe des Wärmeerzeugers sichergestellt. Über Δ-T-Regelung und die Nachlaufzeit der internen Pumpe erfolgt ein weichenoptimierter Betrieb des Wärmeerzeugers. Der "Wilo-Geniax“-Server ist über eine 0-10 V-Schnittstelle mit der Therme verbunden, sodass eine bedarfsgeführte Vorlauftemperatur realisiert werden kann.
Dank des Einsparpotenzials von "Wilo-Geniax“ konnten die Anforderungen des Konjunkturpakets I an den Sanierungsstandard optimal erfüllt werden. So wurde eine Inanspruchnahme der Modernisierungs-Förderung ermöglicht. Zugleich hat der Einsatz von "Wilo-Geniax“ im "Beamtenwohnhaus“ des PIK eine bedeutende Signalwirkung – sowohl in der Öffentlichkeit als auch für die Mitarbeiter. Es zeigt, dass innovative Lösungen zur Energieeinsparung effizient und gleichzeitig bezahlbar sein können. Das Dezentrale Pumpensystem soll darüber hinaus dazu beitragen, das Nutzerverhalten der Mitarbeiter zu optimieren und sie zu einem noch bewussteren Umgang mit der Heizungstechnik anzuleiten.
Weitere Informationen: www.wilo.de