Mit kombinierten Ansätzen für die Wärmeerzeugung, Licht- und Lufttechnik lassen sich die Energiekosten von Gebäuden um bis zu 70 % reduzieren. Es lohnt sich vor allem, die kostenlose Solarenergie zu nutzen.
Dipl.-Ing. Chris Pötzsch ist Projektmanager und Richard Weinmann Mitglied der Geschäftsführung der Etapart GmbH in Tröbitz
Der Trend im Energiesektor lässt sich klar erkennen. Die Preise für Energieträger steigen und die zukünftige Energieeinsparverordnung fordert eine Verringerung des CO2-Ausstoßes. Um so wichtiger wird es, die Wirtschaftlichkeit von Anlagen zu bewerten.
Maßnahmen, die Folgekosten von Anlagen reduzieren könnten, verursachen allerdings oft neue Probleme. Es nützt beispielsweise nichts, die Temperaturen am Arbeitsplatz zu halbieren, wenn sich in gleichem Umfang der Krankenstand erhöht. Der Faktor „human capital“ liefert das gleiche Potenzial für Einsparungen und muss den selben Stellenwert haben.
Einen Ausweg aus diesem Dilemma bieten kreative Lösungen, die alten Strukturen ersetzen. So lohnt es sich, verstärkt natürliche Quellen wie das Tageslicht zu nutzen und Einsparmöglichkeiten im Unternehmen zu identifizieren.
Bei großen Produktionshallen sind beispielsweise die Heizkosten der entscheidende Faktor. Strahlungsheizungssysteme, die in den letzten Jahren konventionelle Systeme zunehmend verdrängt haben, reduzieren die Folgekosten um 30 bis 70 %. Sie heizen nicht das gesamte Raumvolumen auf, sondern den Boden, die Wände, im Raum befindliche Gegenstände und Personen. Die elektromagnetische Strahlung gibt nämlich die gespeicherte Energie erst dann ab, wenn sie auf Materie trifft. Das Ergebnis ist ein erheblich verbessertes Arbeitsklima und zwar bei einer geringen Heizleistung. So lassen sich auch die Forderungen der DIN 1946 (Teil 2) erfüllen. Sie schreibt für raumlufttechnische Anlagen als Kenngröße die Behaglichkeit vor, die sich aus der Summe von Raumtemperatur und Oberflächentemperatur geteilt durch zwei ergibt.
Ein weiterer Pluspunkt der Strahlungsheizung ist, dass sie die gewünschte Arbeitstemperatur viel schneller erreicht, als ein konventionelles Luftheizungssystem. Umgekehrt hört sie aber auch sofort auf zu heizen, sobald sie abgeschaltet wird. Damit entfällt das Problem, dass sich Produktionsstätten durch die langen Nachheizzeiten überhitzen.
Ein zweiter wichtiger Bereich, wo sich Energie einsparen lässt, ist die Zuluft. Obwohl sich die Luftwechselraten für große Hallen in den letzten Jahren stetig verkleinert haben, müssen immer noch rund 50 % des Wärmebedarfs einer Halle für die Deckung der Lüftungsverluste aufgewendet werden. Die Sonne liefert jedoch bei ungetrübtem Himmel 1000 W/m², selbst bei Bewölkung und diffusem Licht noch knapp 200 W/m². Der Wärmebedarf einer Produktionshalle liegt bei 100 W/m². Lüf-tungsverluste lassen sich da-her größtenteils vermeiden, wenn die Zuluft solar erwärmt wird. Werden Strahlungsheizung und solare Frischluftzufuhr kombiniert, lässt sich die Heizperiode verkürzen. Im Sommer unterstützt ein Zuluftsystem sogar das Auskühlen der Halle.
Oft vernachlässigt wird auch die Beleuchtung der Arbeitsplätze. Mit modernen Systemen lässt sich jedoch auch hier das kostenlose Tageslicht nutzen. Röhrensysteme ermöglichen es, das Licht nahezu ohne Verlust durch lange Zwischenräume und um Ecken zu transportieren. Die positiven Wirkungen des Tageslichtes sind unbestritten. Das menschliche Auge hat sich in Tausenden von Jahren auf dieses Farbspektrum eingestellt. Technisch lässt sich Licht gleicher Qualität nur mit sehr hohem Aufwand nachbilden.
Das System Etasol
Das System Etasol der Etapart GmbH, Tröbitz, verbindet Heizungstechnik, Frischluftzufuhr und Beleuchtung in einem Anlagenkonzept. Ein Schwerpunkt ist dabei die Integration der Sonnenenergie. Die drei Komponenten der Anlage sind:
– die Tageslichtröhre,
– das Zuluftsystem und
– die Strahlungsheizung.
Eine Tageslichtröhre beleuchtet eine Fläche von bis zu 30 m² und kann dabei Strecken von 5 m und mehr überbrücken.
Das Zuluftsystem liefert für bis zu 30 Personen vorgewärmte, frische Luft, die zugfrei über Quellauslässe eingebracht wird. Strahlungsheizungen haben eine Heizleistung von 10 bis 300 kW. Über sie wird beispielsweise früh morgens die Hallenluft erwärmt, bis die Sonne aufgegangen ist und deren Energie ausreicht, um die Zuluft vorzuwärmen. Verdecken Wolken die Sonne, kann die sofort reagierende Strahlungsheizung die nötige Wärme liefern.
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