Kaskadenlösung spart Energie

Der Stadtteil Steinbüchel im Westen von Leverkusen ist einer von vier Ortsteilen, aus denen sich 1930 durch einen Zusammenschluss das Mittelzentrum Leverkusen gründete. Es ist ein historischer Flecken mit einer fast 900-jährigen Geschichte, in dem bis 1960 insgesamt 1700 Wohnungen als Mathildenhof errichtet wurden; zahlreiche weitere Neubauten im näheren Umfeld entstanden in den folgenden Jahrzehnten. Und Steinbüchel bleibt weiter lebendig: Um den Mietern auch in Zukunft attraktives Wohnen und ein ansprechendes Wohnumfeld zu bieten, wird allerorts saniert, renoviert und umgebaut.

Die Siedlung Mathildenhof bildet hier keine Ausnahme. Die gesamte Anlagentechnik, speziell in der Schöneberger Straße 2, war so veraltet, dass die Erneuerung und ein Wechsel zu zeitgemäßer Wärmeerzeugung und effizienter Brennwerttechnik längst überfällig war. Die Altanlage stammte aus 1986. Die zwei alten Gasgebläsekessel mit je 2500 kW Heizleistung waren nach heutigem Maßstab überdimensioniert und vor allem ineffizient.

Die Sanierung erfolgte in zwei Bauabschnitten; heute beheizen acht in Kaskade geschaltete EuroCondens SGB 610 H von Brötje den Wohnkomplex. Der Austausch der Kesselanlage war durch die räumliche Situation nur möglich, in dem die Wärmeerzeuger mit einem Autokran und durch ein geöffnetes Dach direkt in die Heizzentrale im Tiefparterre verfrachtet wurden.

Das Fachunternehmen Wetzel Haustechnik GmbH aus Leverkusen wählte für die Heizungsanlage ein kaskadierendes System aus zweimal vier Brötje EuroCondens SGB 610 H. Die Vorteile dieser Bauform: die hohe Ausfallsicherheit durch den redundanten Aufbau der in Reihe geschalteten Kessel und der optimale Betrieb der frei modulierbaren Heizkessel, die bei der Arbeit nie bis an ihre Leistungsgrenzen gefordert sind. Große Leistungsreserven sind ein wichtiges Argument für die Brötje Geräte – wenn man bedenkt, dass die Mieteranforderungen und das individuelle Wärmebedürfnis bei über 1.000 Wohneinheiten in der Anlage sehr unterschiedlich sind.

Die SGB Kessel in Leverkusen punkten insbesondere mit ihrer Energieausnutzung: Der Normnutzungsgrad liegt bei allen Kesselgrößen (125 – 610 kW Heizleistung) über 109 %. Dies liegt u. a. am Wärmetauscher aus Aluminium-Silizium, der eine optimale Wärmeübertragung garantiert. Zusätzlich ist ein emissionsarmer, modulierender Gas-Vormischbrenner integriert, der dafür sorgt, dass bei der Verbrennung nur geringe Mengen an NOX (< 20 mg/kWh) sowie CO (< 10  g/kWh) entstehen. Die Emissionswerte liegen daher weit unterhalb der einzuhaltenden Grenzwerte.

Optimierte Systemtechnik für reibungslosen Betrieb

Die Heizzentrale befindet sich im Tiefparterre des Wohnhochhauses. Die Abgase werden von hier aus separiert in einem Abgassystem je Kaskade aus Edelstahl mit 350 mm Durchmesser zunächst einwandig, dann in 500 mm Durchmesser doppelwandig über etwa 37 m wirksame Höhe abgeführt. Die effektive Länge der Abgasstrecke beträgt 50 m. Das System ist unterdruckgeführt und die Anlage wird raumluftabhängig betrieben: Die Zuluft wird über einen Schacht von außen in den Heizraum geführt. Um die Verbrennungsgase aus dem sauren Rauchgaskondensat der Gasbrennwertkessel zu neutralisieren, sind acht Kondensat-Neutraboxen verbaut. Bei der Größe der zwei Kaskaden je vier SGB Kessel griffen die Fachhandwerker auf geschraubte Plattenwärmetauscher zurück. Zwei dieser Geräte finden hier Verwendung. Für die langfristige Reinhaltung des Heizungswassers kommt ein Magnetitabscheider zum Einsatz. Er schützt wichtige Anlagenkomponenten wie Wärmeerzeuger, Pumpen, Ventile oder Wärmemengenzähler vor Fehlfunktionen und minimiert Schmutzablagerungen in den Heizungskreisen. Damit sinkt das Risiko des Zusetzens oder Verstopfens auf nahezu Null.

Für die einfache Installation aller EuroCondens SGB Kessel steht umfangreiches Systemtechnik-Zubehör zur Verfügung. Der Servicetechniker ist schnell mit dem Produkt vertraut und muss sich nicht in jede Kesselvariante einarbeiten, Ersatzteile sind sofort und überall verfügbar. Hinzu kommen die kompakten Dimensionen – trotz der hohen Heizleistung. Mit einer Breite von 69,2 cm lassen sich die Kessel in kleinere Heizungsräume einstellen. Der Anschluss an die Rohrleitungen gestaltet sich aufgrund vorbereiteter Anschlüsse auf der Geräte-Oberseite sehr einfach.

Integrierte Regelung

Für den komfortablen Betrieb der Kessel sorgen die acht integrierten ISR-Systemregler mit Brötjes EWM Erweiterungsmodul. Vorteilhaft ist darüber hinaus die serienmäßige Kaskadenregelung. Mit ihr lassen sich ein oder mehrere Wärmeerzeuger bedarfsgerecht schalten. In Leverkusen ist jeweils der 1. Kessel der Master der zwei Kaskaden. Über seine Regelung laufen die weiteren Wärmeerzeuger. Grundsätzlich sind unterschiedliche Laufzeitstrategien und Lastfälle möglich – das Optimum entwickelt der Heizungsbauer für jedes Projekt individuell.

Weitere Pluspunkte der ISR: Mehrere gemischte Heizkreise lassen sich direkt vom Kessel aus ansteuern. Umfangreiche Solarfunktionen, inklusive Pufferregelung, sind enthalten. Daher werden für Anlagen wie in der Schöneberger Straße 2 in Leverkusen-Steinbüchel keine weiteren Bauteile benötigt.

Ebenfalls positiv fällt die einfache Verdrahtung auf, da viele Funktionen bereits integriert sind. Daraus ergeben sich ein geringerer Installationsaufwand und in der Folge niedrige Wartungskosten. Last but not least lassen sich die Kessel durch die Klartextanzeige leicht einstellen und sehr logisch bedienen.

Fazit

In solch großen (über 1000 Wohneinheiten) und komplett autark mit Wärme versorgten Wohnanlagen wie die in der Schöneberger Straße 2 in Leverkusen-Steinbüchel, bietet eine moderne Kaskadenlösung enormes Energiesparpotenzial. Durch die kompakten Abmessungen der eingesetzten SGB Kessel mit ihrem extrem breiten Modulationsbereich sowie dem hohen Normnutzungsgrad von 109 % erfüllen sie einerseits die heutigen Umweltschutz-Anforderungen und sind andererseits technologisch für die kommenden Jahrzehnte gerüstet. Hinzu kommt der Brötje Multilevel-Gedanke, nach dessen Prämisse die Geräte leicht verständlich, logisch und stets im System ähnlich aufgebaut sind.