2 x BHKW-Anlage, Absorptionskälte und Lüftungskonzept
Eigenstromerzeugung und Auskopplung von Nahwärme
Bauherr:
Smith & Nephew Orthopaedics GmbH
Standort
Alemannenstrasse 14
78532 Tuttlingen
Die Firma Smith&Nephew Orthopaedics GmbH hat seit 1979 in Tuttlingen an der Allemannenstraße 14 einen Betriebsstandort, der stetig gewachsen ist. Seither hat die Firma mehrfach den Maschinenpark erweitert. Für die weitere Zukunft ist ggf. noch eine gebäudeseitige Erweiterung mit wiederum entsprechender Vergrößerung des Maschinenparks geplant. Die historisch gewachsenen Strukturen in Wärme-Kälte, Zu-Abluft und Energieverteilung wurden analysiert und daraufhin ein zukunftsfähiges Gesamtenergie-Konzept geplant, dass sich aktuell in der Umsetzung befindet und 2017 fertiggestellt wird.
In den vergangenen Jahren wurden sowohl Maschinenpark als auch -hallen und Verwaltungsbereich stetig erweitert. Mit diesen Erweiterungen ist und wird auch künftig der Strombedarf weiter ansteigen. In der vorausschauenden Planung ist aktuell eine Eigenstromerzeugung realisiert worden um sich gegen künftige Preissteigerungen im Strombereich rechtzeitig abzusichern.
Im Rahmen der integralen Planung wurde entschieden, dass mit der BHKW-Anlage gleichzeitig die Kühlung der Produktionsmaschinen optimiert werden soll – bisher wurde diese über stromintensive Kompressionskältemaschinen realisiert. In Zukunft wird eine Absorptionskälteanlage diese Kältelasten übernehmen können, die aus der zur Verfügung stehenden Abwärme der BHKW-Anlage gespeist wird, diese in Kälte wandelt und sowohl Maschinenkühlung als auch Kälte für Hallen- und Büroklimatisierung zur Verfügung stellt.
Für die Entkopplung von Kälteproduktion und –bedarf wurde ein Kältepuffer mit einem Fassungsvermögen von 100m³ installiert. Ebenso ein 50m³ Wärmepuffer zur Entkopplung Wärmeproduktion zu Wärmebedarf, für eine kontinuierliche und energetisch und wirtschaftlich optimierte Betriebsweise der BHKW- und Absorptionskälte-Anlagen im Rahmen einer ganzheitlichen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) + Lüftung.
Während der kalten Jahreszeit kann das Rückkühlwerk des Absorbers die notwendigen Temperaturen zur Maschinenkühlung direkt ohne Einsatz des Absorptionskälteaggregates bereitstellen, sodass die BHKW-Wärme für die Heizungsanlage und lüftungstechnische Raumklimatisierung zur Verfügung steht.
Durch den jahreszeitlichen Unterschied im Leistungsbedarf der Maschinenkühlung mit der Hauptlast in der Sommerzeit und dem umgekehrt höheren Heizbedarf in der Übergangs- und Winterzeit ergibt sich für die Nutzung der Abwärme bei der Eigenstromerzeugung eine nahezu maximal mögliche Effizienz.
Das geplante dezentrale KWKK-Konzept erbringt damit Nutzen auf mehreren Ebenen:
- Eigenstromproduktion auf KWK-Basis bis >90% Energiebedarf möglich
- Ersatz der alten Heizungsanlagen auf Heizölbasis durch BHKW-Abwärme
- Einsparung von Primärenergieträgern durch hocheffiziente Anlagentechnik
- Schrittweiser Ersatz stromintensiver Einzelaggregate durch zentrale Kühlung
- Einsparung an Strom für Kühlung durch Umwandlung Wärme-Kälte im Absorber
- Redundanz in der Kälteversorgung durch Einbindung Freikühler
- Glättung von Leistungsspitzen durch Pufferspeicher für Wärme & Kälte
- Verbesserung des Hallenklimas durch kontrollierte Be- und Entlüftung
- Positive Auswirkungen auf die Arbeitsbereiche aller Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
- Positive Auswirkungen auf Materialqualität durch konditionierte und gefilterte Luft
- pro Jahr werden ca. 7.300 MWh Strom und ca. 9.160 MWh Wärme energetisch, ökologisch und wirtschaftlich sinnvoll produziert und genutzt.
Der durch die BHKW-Anlage dezentral erzeugte Strom wird über eine neu errichtete Trafostation, die in den elektrischen Gesamtverbund des Unternehmens integriert wird, in das firmeninterne Netz eingespeist und dort selbst verbraucht.
Das Konzept entspricht den Zielen der "Energiewende". Das heißt ortsnahe Stromerzeugung mit hohem Nutzungsgrad durch die Verwertung der entstehenden Abwärme zur Bereitstellung der notwendigen Maschinenkühlung und zur Gebäudebeheizung Nahwärmeversorgung.