Elektrische und thermische Energiegewinnung durch Kraftdach mit aquatherm black system
Den Primärenergiebedarf regenerativ zu decken – das war das Ziel der TGA-Planungen für den neuen Firmensitz der Firma dekoGraphics, Marktführer für thermische Transferdrucke. Für die Energiegewinnung und -nutzung setzt die Metternich Haustechnik GmbH auf ein effizientes Energiekonzept aus verschiedenen Bausteinen. Das aquatherm black system ist einer dieser Bausteine.
Im neuen dekoGraphics-Gebäude in St. Leon-Rot bei Heidelberg plante und installierte die Metternich Haustechnik GmbH neben einer Wärmepumpenanlage mit 45 kW Heizleistung in Verbindung mit einem 70.000 Liter fassenden Eis-Energiespeicher eine ganz besondere Technik: Ein Kraftdach samt Photovoltaikanlage und Charger-System dient sowohl der elektrischen als auch thermischen Energiegewinnung. Einen wichtigen Anteil am Gesamtsystem hat aquatherm black system, das harfenförmige Rohrsystem aus dem korrosions- und UV-beständigen Kunststoff Polypropylen. Es wurde als so genannter Solar-Luft-Absorber auf dem Flachdach des Gebäudes montiert und mit einem Wasser-Glykol-Gemisch gefüllt. Aus der Umgebungsluft und der Sonneneinstrahlung gewinnt das System Wärme, die als direkte Quelle für die Wärmepumpe dient und auch zur Regeneration des Eisspeichers verwendet wird.
Umgebungswärme wird gewonnen, Photovoltaikanlage wird gekühlt
aquatherm black system wurde auf zwei Arten installiert: als Charger-System sowie unterhalb der Photovoltaikmodule. Das Charger-System besteht aus mehreren übereinander installierten aquatherm black system Elementen. Diese wurden in der Vorfertigung am aquatherm Hauptsitz in Attendorn hergestellt und einbaufertig auf die Baustelle geliefert, inklusive Tichelmann-Verteiler für den hydraulischen Abgleich. Dies sparte auf der dekoGraphics-Baustelle viel Zeit ein. Die Installation der Module übereinander kommt dem geringen Platzangebot auf dem Flachdach zugute – ohne Effizienzverlust, da die Module hauptsächlich die Umgebungswärme nutzen und weniger die direkte Sonneneinstrahlung. Unterhalb der Photovoltaikanlage installiert, nimmt aquatherm black system als Absorberfläche ebenfalls Wärme auf und stellt sie der Wärmepumpe und dem Eisspeicher zur Verfügung. Außerdem trägt das System maßgeblich zur Kühlung der Photovoltaikanlage und damit zur Effizienzsteigerung bei der Stromerzeugung bei.
Die Verbindung der zwei Systeme – Absorberflächen mit aquatherm black system und Photovoltaikanlage – wird Kraftdach genannt. „Damit wird die zur Verfügung stehende Dachfläche doppelt genutzt und die Effizienz aller vorhandenen Systeme deutlich gesteigert“, erklärt Mathias Hahn, Kaufmännischer Geschäftsführer der Metternich Haustechnik GmbH. „Die dadurch entstehenden Synergieeffekte drücken sich vor allem in den außerordentlichen COP-Werten des Eis-Energiespeicher-System aus.“
Reduzierung von CO2-Emissionen
„Das Kraftdach in Verbindung mit einem Eisspeicher und einer Wärmepumpe stellt aus unserer Sicht das heute effizienteste, gleichzeitig umweltschonendste und sparsamste Heizungssystem am Markt dar“, so Mathias Hahn. „Die elektrische Energie kann für den Antrieb der Wärmepumpe und weiterer elektrischer Verbraucher im Gebäude genutzt werden. Die thermische Energie wird direkt über die Wärmepumpe genutzt oder im Eisspeicher zwischengelagert. Dies geschieht alles, ohne die Natur zu belasten. Vielmehr bedient man sich ihrer Eigenschaften und trägt nachhaltig zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei.“