Höchst interessante Projekte wurden bei der Preisverleihung für den Energiezukunftspreis Rosenheim 2019 bei einer Festveranstaltung vorgestellt. Der Wettbewerb war eine Initiative der VR Bank Rosenheim-Chiemsee zusammen mit der Technischen Hochschule Rosenheim und des Landratsamtes Rosenheim. Heute stellen wir die Firma Duschl (Fa. Duschl Ingenieure GmbH & Co. KG – Beratende Ingenieure für Technische Ausrüstung + Energietechnik) aus Rosenheim mit ihrem Projekt „Kälteerzeugung mit Inn-Flusswasser zur Versorgung des RoMed Klinikums Rosenheim“ vor.
v.l.n.r. Gerhard Neugebauer, Robert Gaar, August Schechner vom RoMed Klinikum Rosenheim Tobias Hoder, Christoph Winkler und Andreas Duschl von Duschl Ingenieure
Duschl Ingenieure ist ein inhabergeführtes Ingenieurbüro für Technische Gebäudeausrüstung und Energietechnik mit Hauptsitz in Rosenheim und Niederlassungen u. a. in Gießen und Chemnitz. Duschl Ingenieure beschäftigt mehr als 150 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, die weit überwiegende Anzahl davon am Stammsitz in Rosenheim.
Regenerative Gebäudekühlung mit Flusswasser
Denkt man an die Energiewende, kommen einem auf Anhieb das Gebot des Stromsparens oder Anlagen wie Solarpaneele und Windräder als „saubere“ Energiequellen in den Sinn. Dass aber auch kühles Flusswasser erheblich zum Gelingen der Energiewende beitragen kann, ist den wenigsten bekannt. Duschl Ingenieure ist gemeinsam mit dem RoMed Klinikum neue Wege gegangen. Es wurde ein Pilotprojekt zur Kühlung des Krankenhauses mit dem Flusswasser aus dem benachbarten Inn konzipiert. Seit Inbetriebnahme der innovativen Anlage spart das Klinikum ca. 90 Prozent der ansonsten für die Kühlung benötigten Energie ein.
Flusswasser wird in großem Stil als Kühlmedium für Kraftwerke und zur Kühlung industrieller Prozesse genutzt. Nicht umsonst befinden sich thermische Großkraftwerke und auch z. B. Chemieunternehmen meist in unmittelbarer Nähe zu Fließgewässern. Rückkühlleistungen von mehreren Gigawatt sind hier keine Seltenheit. Solch hohe Leistungen rechtfertigen umfangreiche Maßnahmen zur Flusswassererfassung und Reinigung, wie z.B. Kanalbauwerke und Absetzbecken. Im Bereich der Gebäudekühlung mit Kälteleistungen einiger Hundert Kilowatt bis maximal in den einstelligen Megawattbereich lohnt sich ein solcher baulicher Aufwand freilich nicht. Dies dürfte einer der Gründe sein, weshalb selbst bei günstiger Standortlage bei der Gebäudekühlung üblicherweise nicht an die Nutzung von Flusswasser gedacht wird. Die richtigen Rahmenbedingungen vorausgesetzt, birgt die Kühlung von Gebäuden mit Flusswasser durchaus wirtschaftliches und ökologisches Potential, das im hier beschriebenen Pilotprojekt am RoMed Klinikum Rosenheim erschlossen werden konnte.
Das RoMed Klinikum Rosenheim ist ein Krankenhaus der Schwerpunktversorgung, das einen überregionalen Versorgungsauftrag erfüllt. Es befindet sich direkt in Rosenheim knapp 200 Meter vom Inn entfernt. Letzterer ist einer der längsten und mächtigsten Alpenflüsse und der viertwasserreichste Fluss Deutschlands. In seinem Einzugsgebiet befinden sich mehr als 800 Alpen-Gletscher mit einer Gesamtfläche von rund 390 km². Dieser alpine Ursprung führt dazu, dass sich das kalte Wasser besonders gut zur Kühlung von Gebäuden eignet. So hat die Wassertemperatur an der Messstelle Rosenheim noch nie einen Wert von über 16° C erreicht.
Die Kältebereitstellung erfolgt in der Gebäudetechnik üblicherweise auf einem niedrigen Temperaturniveau. Standard-Vorlauftemperaturen im Kaltwassernetz liegen im Bereich von 6° C bis 12° C. Im konkreten Anwendungsfall konnte die Kaltwasservorlauftemperatur für die Masse der Verbraucher, nach einer detaillierten Analyse und darauf aufbauenden Anpassungen der vorhandenen Verbraucher auf 16° C angehoben werden, wodurch eine nahezu ganzjährige regenerative Kälteerzeugung mit Flusswasser ohne Kältemaschinen ermöglicht wird.
Das hier umgesetzte System besteht aus einem Flusswasser-Primärkreis mit automatischer Filtration und Plattenwärmetauschern, über die dem gebäudeseitigen Kaltwassernetz des Krankenhauses Wärmeenergie entzogen wird. Über ein Rohrsystem wird dem Inn Wasser entnommen und mittels einer Saugleitung zum Technikgebäude gepumpt, dort gefiltert, durch die Wärmetauscher geleitet und wieder in den Inn zurückgeleitet. Im Technikgebäude sitzen ebenfalls die Hauptpumpen für das liegenschaftseigene Kaltwassernetz des Klinikums. Die Flusswasser- und Kaltwasserkreisläufe sind voneinander völlig getrennt.
Für den kontinuierlichen Abreinigungsprozess der eingesetzten Filter sind zusätzliche Rückspülpumpen vorhanden, die das Filtergut dem Rücklauf des Innwassers zuführen, dort wieder in Schwebe bringen und schließlich wieder in den Fluss zurückführen. Dadurch wird das Flusswasser durch die Anlage in seiner Zusammensetzung nicht verändert.
Betriebserfahrungen
Nach einer ca. einjährigen Bauphase konnte die Kälteanlage im Sommer 2014 in Betrieb genommen werden. Mittlerweile werden ein neu erbautes Bettenhaus, ein neu gebautes Schulungs- und Dienstleistungszentrum, das klinikeigene Rechenzentrum und große Teile des bestehenden Krankenhauses mit der als „Innkälte“ bezeichneten Anlage versorgt, womit die Anlage zu etwas über 50 % ausgelastet ist. Die Jahresarbeitszahl der Flusswasserkühlanlage liegt bei ca. 30. Die Jahresarbeitszahl ist der Gradmesser für die Energieeffizienz einer Kältemaschine und beschreibt das Verhältnis aus produzierter Kälte zu eingesetzter Strommenge. Gute konventionelle Kältemaschinen erreichen im praktischen Einsatz typischerweise Jahresarbeitszahlen im Bereich von 3 bis 4. Daraus resultiert eine Energieeinsparung von ca. 90 % bei Nutzung der Innkälte.
Die Anlage ist so ausgelegt, dass der Kälteenergiebedarf des gesamten Klinikareals mittel- und langfristig nahezu vollständig durch die Nutzung des Innwassers regenerativ gedeckt werden kann. Dies führt zu einer Einsparung von ca. 350 t CO2-Äquivalente pro Jahr im Endausbau.
Ein zentraler Erfolgsfaktor für das Projekt war die enge und intensive Zusammenarbeit mit der technischen Abteilung des RoMed Klinikums Rosenheim.
Auszeichnungen für das Projekt:
• 2019 Energiezukunftspreis Rosenheim
• 2017 Ingenieurpreis der Bayerischen Ingenieurkammer Bau
• 2016 Deutscher Kältepreis in der Kategorie „Maßnahmen zur Emissionsminderung durch Teilsanierung von Kälte- oder Klimaanlagen“
Dipl.-Ing.(FH) Christoph Winkler
Technischer Geschäftsführer M
Tel.: +49 (0) 8031 / 243-201
E-Mail: c-winkler@duschl.de
DUSCHL INGENIEURE GmbH & Co.KG
Äußere Münchener Straße 130 •
D-83026 Rosenheim
www.duschl.de
Text & Bildmaterial: Duschl Ingenieure GmbH & Co KG
Titelbild: RoMed Klinikum Rosenheim
Wassertemperatur des Inns in Rosenheim:
Innenansicht Pumpenhaus
Entnahmebauwerk
