Am Beispiel des Zentrums für Kindergesundheit am Ostrower Platz
Anlass
Die effiziente und ressourcenschonende Erzeugung von Energie, besonders im Bereich der Wärmeversorgung steht heutzutage mehr im Fokus denn je. Im Rahmen einer zentralen Wärmeversorgung besteht auch auf Nutzerseite ein enormes Potenzial einen entscheidenden Beitrag zur Effizienzsteigerung des Gesamtsystems zu leisten.
Im Hinblick auf die Fernwärmeversorgung der Stadt Cottbus liegt der Schwerpunkt derzeit auf der Absenkung der primärseitigen Netzrücklauftemperaturen bzw. der Realisierung einer stärkeren Auskühlung des Wärmeträgers bei den Kunden, um einen höheren Ausnutzungsgrad der bereitgestellten Wärme zu generieren.
Im Mai diesen Jahres war es soweit, das Zentrum für Kindergesundheit auf dem 1.800 m² großen Grundstück zwischen dem Reha Vita „Altbau“ und dem Ostrower Platz eröffnet und wird ca. 2.600 m² Nutzfläche bieten. Der Neubau ist in vielerlei Hinsicht innovativ, u. a. ist er an den Rücklauf des Fernwärmenetzes der Stadtwerke Cottbus angeschlossen.
Konzeption
Die Versorgung von Kundenanlagen aus dem Fernwärmerücklauf stellt eine zielführende Maßnahme zur angestrebten Reduzierung des Temperaturniveaus im Cottbuser Fernwärmenetz dar.
Hierzu wird ein Teil des Rücklaufmassenstromes dem Fernwärmenetz entnommen, der Kundenanlage zur energetischen Nutzung zur Verfügung gestellt und abgekühlt wieder in das Netz gespeist. Die Rücklaufauskühlung kann somit auch als „Restwärmenutzung“ bezeichnet werden.
Der Vorteil dieser Lösung liegt auf der Hand. Der Fernwärmerücklauf enthält bereits von den Verbrauchern genutztes Heizwasser. Trotz des niedrigeren Temperaturniveaus kann der Kunde mit einer entsprechenden Auslegung seiner Heizungsanlage die restliche, noch im Rücklauf enthaltende, Wärmeenergie energetisch für sich nutzbar machen.
Die durchschnittlichen Rücklauftemperaturen im Cottbuser Fernwärmenetz liegen bei min. 60 °C. Somit kann in der Hausanlage sekundärseitig (Kundenseite) Heizungswasser mit einer Temperatur von mindestens 55 °C bereitgestellt werden. Die größtenteils in Neubauten installierten Flächenheizsysteme wie bspw. Fußbodenheizungen bieten die besten Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Einsatz einer Rücklaufauskühlung. Mit Hilfe einer nachgeschalteten Wärmepumpe oder unter Nutzung des Vorlaufs kann bei Bedarf auch die Warmwasserbereitung im Gebäude realisiert werden.
Bei dem Neubau der Reha Vita wird über einen 3-Leiter-Anschluss das gesamte Objekt (Heizung einschließlich Warmwasserbereitung) versorgt, wobei die Raumwärme und die Wassererwärmung für das Therapiebecken aus dem Rücklauf des Fernwärmenetzes sichergestellt werden. Für die Warmwasserbereitung sowie zur Deckung von Lastspitzen wird der exergetisch höherwertige Vorlauf verwendet, um die Versorgungssicherheit im Objekt sicherzustellen.
Energieeinsparungen
Die Rücklaufauskühlung verbessert den Ausnutzungsgrad der zur Verfügung gestellten Wärme. Die sich daraus ergebenden niedrigeren Rücklauftemperaturen reduzieren weiterführend die spezifischen Verluste des Wärmetransports im Fernwärmenetz und ermöglichen eine zukünftige Reduzierung von Vorlauftemperaturen. In Summe leistet die Rücklaufnutzung einen Beitrag zum ressourcenschonenden Einsatz von Energien, was sich in der Steigerung der Exergie (Anteil der Energie, der in die gewünschte, wirtschaftlich verwertbare Form umgewandelt wird) bemerkbar macht.
Übertragbarkeit
Bereits bei Einsatz von Niedertemperaturheizsystem (z. Bsp. Fußbodenheizung) in Objekten sollte die Rücklaufauskühlung in Betracht gezogen werden. Dies kann auch in der Verschaltung der Heizkreise auf Gebäudeebene erfolgen. Bei einer angedachten Realisierung über das Fernwärmenetz sind die Potentiale zur Rücklaufnutzung durch die Stadtwerke Cottbus zu bewerten. In Abstimmung mit dem Energetischen Sanierungsmanagement und den Stadtwerken Cottbus kann das Anschlusspotential eines Objektes geprüft und eine individuelle auf den Kunden zugeschnittene Lösung erarbeitet werden.