Architektur optimiert die „grüne“ Fabrik

„Mit unserem neuen Werk in Hollenbach belegen wir, dass ein nahezu energieautarker Betrieb möglich ist, wenn die Abwärme der Produktion zum Einsatz kommt“, betont Markus Mettler, technischer Betriebsleiter und Umweltbeauftragter bei EBM-Papst, Mulfingen. Produziert werden im Hollenbacher Zweigwerk seit 2008 auf einer Betriebsfläche von 13 000 m² die „Großen“ des Produktbereichs Ventilatoren mit einem Flügeldurchmesser bis zu 1 m. Dazu erhielt das Unternehmen den „Energy Efficiency Award 2009: „Es ging uns darum, einen möglichst geringen Energiebedarf bei Heizung und Lüftung zu realisieren. Deshalb verfolgten wir schon bei den ersten Entwürfen einen ganzheitlichen Ansatz“, so Robert Mack vom Ingenieurbüro Mack in Schwäbisch Hall. Entsprechend standen nicht die einzelnen Gebäudeteile, sondern der gesamte Komplex im Mittelpunkt des Bau-Engineerings. Zum Einsatz kamen dabei statt der üblichen Tabellenwerte modernste thermische Simulationsverfahren. So gliedert sich das Gesamtgebäude in mehrere Bereiche, die auf den Fertigungsverlauf nach Wareneingang, Dreherei, Montage, Warenausgang und Verwaltung abgestimmt sind. „Statt in Bereichen zu kühlen, wo viel Wärme entsteht, wird sie dorthin abgeführt, wo geheizt werden muss“, ergänzt Lorenz Kraft vom Architektenbüro Kraft+Kraft in Schwäbisch Hall, das ebenfalls schon in der Startphase des Projekts beteiligt war. So wird die gesamte Wärme aus Dreherei und Montage zum Beheizen des Warenein- und ausgangs per Verdrängungslüftung benutzt. Am Boden der beiden Fertigungsabteilungen wird kalte Außen- oder Umluft zugeführt. Mit rund 35 0C steigt die von den Maschinen erwärmte Luft nach oben und sammelt sich in den Deckenbereichen. Lüftungssysteme leiten sie von dort direkt zum Warenein- und -ausgang. Dort sorgt eine Mischbelüftung für gleichmäßige Klimatisierung. Die abgekühlte Luft strömt anschließend bodennah wieder der Montagehalle und dem Drehbereich zu. An den Andockrampen der Lkw verhindern Luftschleier, dass bei geöffneten Toren die Temperatur im Halleninnern nicht abfällt. Die benötigte warme Luft holen sich die Lüftungsgeräte von der Hallendecke, meist ohne zusätzlichen Wärmebedarf.

In der Dreherei und der Montagehalle ist bis zu 24 0C trotz der großen Maschinenwärme keinerlei Kühlung nötig: „Energiesparende EC-Ventilatoren aus der eigenen Produktion, die sich stufenlos regeln lassen, sorgen dafür, dass die sinnvolle Temperaturspreizung von 15 0C für eine effiziente Verdrängungskühlung ständig eingehalten wird“, so Mettler weiter. Zudem lasse sich die Abwärme in den wärmeren Jahreszeiten in dem 1,1 Mio. l Löschwasser fassenden Sprinklerbecken speichern. Dieses Wasser steht dann als Wärmespeicher für eine Wärmepumpe zur Verfügung – sie unterstützt bei Bedarf die Heizung oder lässt sich im Sommer als Kältemaschine zur Kühlung nutzen. Entsprechend klein konnte die Ölheizung ausgelegt werden, die in erster Linie das Verwaltungsgebäude versorgt und in den übrigen Hallen nur zur Abdeckung des Spitzenbedarfs zuständig ist. „Ganz wichtig ist die enge Zusammenarbeit mit den hinzugezogenen Spezialisten schon bei den ersten Überlegungen, wenn ein solches Projekt umgesetzt werden soll und natürlich ein ganzheitlicher Ansatz. Sonst ist es schnell passiert, dass nicht das gesamte Optimierungspotenzial ausgeschöpft wird“, warnt der EBM-Papst-Umweltbeauftragte. Denn oftmals werde ein Gebäude geplant, ohne seine spezifische Nutzung zu berücksichtigen: „Produktionsgebäude haben heute das Problem, dass die Hallen gekühlt werden müssen – Beheizung ist hier im Gegensatz zu Wohngebäuden die wesentlich kleinere Herausforderung.“

Der Werksneubau in Hollenbach freut auch die Ökonomen. So sinken durch den geringen Verbrauch an Energie die jährlichen Betriebskosten um über 87 000 Euro. Gleichzeitig lagen die Mehrkosten für die Abwärmenutzung und das innovative Heiz-/Kühlkonzept nur 60 000 Euro über konventionellen Lösungen. „Beim Stromverbrauch für das Heizen und Kühlen kommen wir auf 67 750 kWh pro Jahr zuzüglich des thermischen Energieverbrauchs von 2400 kWh. Das liegt deutlich unter der erzeugten Energie durch die Photovoltaikanlage mit ihren 160 000 kWh, rechnet Mettler vor.

Das Thema Energieeffizienz im Betrieb ist für ihn aber noch längst nicht abgeschlossen: „Derzeit wird die Möglichkeit von industriellen Nahwärmeverbünden überprüft, in denen Unternehmen vom Wärmeüberschuss einer Biogasanlage profitieren könnten.“ Ein weiteres Wachstumsfeld für „Zukunftstechniken“ sieht Mettler in der Langzeitspeicherung von Energien, beispielsweise Wärme.

Werner Möller werner.moeller@konradin.de