Weitverzweigte Leitungsnetze für Heiz- und Kühlsysteme, die oft über mehrere Gebäudeteile und Produktionsbereiche verlaufen, stellen hohe Anforderungen an die Anlagenhydraulik. Das heißt, die erzeugte Wärme- oder Kälteenergie muss oftmals über lange Leitungsstrecken zum Verbraucher transportiert werden. Dort gilt es, die gewünschten Raumtemperaturen zu erzielen oder die benötigte Prozessenergie bereitzustellen. Doch in vielen Fällen werden häufig nicht die gewünschten Temperaturen oder die benötigten Volumenströme erreicht. Insbesondere im Teillastbetrieb und bei auftretenden Lastwechseln ist die Anlagenhydraulik trotz moderner Regelungs-, Armaturen- und Pumpentechnik nicht einfach zu beherrschen.
Energieeinsparpotenziale bei Heiz- und Kühlprozessen
Mit den Wärme- und Kühllasten fallen in Industriegebäuden und -anlagen zugleich auch erhebliche Energiemengen an, die sich zum Beispiel für Heizzwecke nutzen ließen. Gerade bei energieintensiven Produktionsprozessen lassen sich mit einer sinnvollen Verwertung von Abwärme erhebliche Mengen an Energie einsparen. Planer und Betriebstechnik-Verantwortliche stehen hierbei allerdings vor der Frage, wie zum Beispiel die Abwärme von Kältemaschinen oder Druckluftkompressoren so innerhalb des Anlagensystems verschoben werden kann, dass sie für die Raumheizung oder für thermische Prozesse nutzbar ist.
Für die Nutzung der Wärmerückgewinnung ist ein hydraulisches System nötig, das in der Lage ist, unterschiedliche Temperaturen und Spreizungen innerhalb des Anlagensystems effizient zu verwenden. Eine entscheidende Komponente ist hierbei der Verteiler zwischen der Wärme- oder Kälteerzeugung und den Abnehmerkreisen, um die Verbraucher trotz unterschiedlicher hydraulischer Eigenschaften gleichmäßig versorgen zu können. Allerdings stoßen konventionelle Kälte- und Heizungsverteiler-Systeme an ihre Grenzen, wenn in großen Industriebauten Heizwärme oder Kühlenergie bedarfsgerecht und temperaturgenau bei den Abnehmern ankommen soll.
Eine inzwischen bewährte Technologie, welche die Verschiebung vorhandener Energie – zum Beispiel Abwärme aus der Kälteerzeugung – für das Heizsystem nutzbar macht, ist die Zortström-Technik von Zortea Gebäudetechnik. Das behälterförmige Sammel- und Verteilsystem wird anstelle eines konventionellen balkenförmigen Verteilers eingesetzt. Ein großes Verteilervolumen entkoppelt die Volumenströme von Erzeuger- und Abnehmerkreisen voneinander. Dadurch wirkt der Kälte- und Heizungsverteiler als zentraler Anlagen-Nullpunkt.
Eine Auswahl der Einsatzbeispiele im Industriebereich reicht von der Lebensmittelproduktion bis zur Automobilherstellung. Im Werk des Backwarenherstellers Ölz im österreichischen Dornbirn beispielsweise wird die anfallende Abwärme aus der Kälte- und Drucklufterzeugung für Fußbodenheizungen in Bürobereichen und zur Wasservorerwärmung für Reinigungsprozesse weiterverwendet. Nach der Umrüstung der Verteilung auf das Sammel- und Verteilsystem des österreichischen Herstellers beläuft sich die jährliche Einsparung auf rund 1 GWh Heizwärme. Das entspricht etwa einem Volumen von 100 000 m³ Gas. Die umgesetzten Maßnahmen zur Optimierung der Kälteverteilung und Nutzung der Wärmerückgewinnung brachten dem Backwarenunternehmen neben der Einsparung von rund 250 Tonnen CO2 pro Jahr auch die Auszeichnung mit dem österreichischen „KlimaAktiv“-Preis für erfolgreiche Energieeffizienzmaßnahmen ein.
