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varmeco: „Heizungssanierung in Altbauten – erst mit der eXergiemaschine wirtschaftlich“

Anzeige: Wärme-Contractor setzt auf zweistufige Wärmepumpenlösung für maximale Effizienz

Schon bevor die heiße Diskussion um das neue Heizungsgesetz entbrannte, hat sich das Unternehmen Enloc Construct in Dresden mit dem Sanieren von Wärmeanlagen beschäftigt. Das Unternehmen verhilft älteren Mehrfamilienhäusern zu neuen, möglichst CO2-freien Heizsystemen – und dies ohne Mehrkosten für Investoren oder Mieter, denn Enloc Construct bietet Wärme im Contracting. Die Gebäudeeigentümer und Mieter wissen somit, dass sie in den kommenden Jahren effizienter heizen als bei ihrer bisherigen Lösung und von den Vorteilen einer modernen Lösung profitieren.

Durch Contracting zu moderner Heiztechnik

„Das Contracting-Modell kommt gut an”, berichtet Geschäftsführer Matti Hennel. „Aber damit es sich lohnt, muss die neue Lösung nicht nur umweltfreundlich und zukunftssicher sein, sie muss auch kostengünstiger arbeiten können. Ein wirtschaftlicher Betrieb nur mit einer klassischen Wärmepumpe und bei Vorlauftemperaturen bis 60 Grad gestaltete sich jedoch schwierig.“ In den Wintermonaten brauche die Heizungswärmepumpe dann fast genauso viel Strom, als würde man direkt einen elektrischen Heizstab nutzen, sagt er.

Wirtschaftlich dank des zweistufigen Wärmepumpensystems

Die Betonung liegt auf „in der Vergangenheit“, denn mittlerweile hat Enloc eine gute Lösung gefunden, die zum Beispiel auch Häusern aus den 70er Jahren zu einer effizienten, neuen Heizung verhilft. Der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit ist ein zweistufiges System, bei dem die Heizungswärmepumpe Wärme auf niedrigem Temperaturniveau liefert und entsprechend effizient arbeitet und eine zweite, spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe – die sogenannte eXergiemaschine – den Temperatur-Boost auf 60 oder 65 °C vornimmt. „Bei einer Heizanlage mit 60 Grad Vorlauf wird das Wärmepumpensystem erst durch die eXergiemaschine wirtschaftlich“, stellt der Geschäftsführer der Enloc Construct fest.

eXergiemaschine sorgt für den nötigen Temperatur-Boost

Die eXergiemaschine ist eine Gemeinschaftsentwicklung der Unternehmen varmeco GmbH & Co. KG (Kaufbeuren) und BMS-Energietechnik AG (Wilderswil, Schweiz). Im Gegensatz zur klassischen Heizungswärmepumpe ist sie für hohe Quelltemperaturen von 30 bis 55 °C optimiert. Vergleichbares gab es früher nicht für den Wohnungsbau, sondern nur für Industrieanwendungen. Für Heizanlagen ist die eXergiemaschine daher eine ideale Lösung, um den Temperaturhub von Nieder- auf Hochtemperatur-Wärme vorzunehmen. „Während eine Luft-Wasserpumpe in Altbauten oft nur eine niedrige Systemjahresarbeitszahl von ungefähr zwei erreicht, steigt der Wert durch die eXergiemaschine auf etwa 3,5“, erklärt Hennel. Dabei hat er den Stromverbrauch der eXergiemaschine bereits mit eingerechnet.

Mit anderen Worten: Statt im Jahresmittel pro Kilowattstunde Strom nur die zweifache Menge an Wärme zu erhalten, liefert eine Wärmepumpe plus eXergiemaschine bei demselben Stromeinsatz fast die doppelte Wärmemenge. Daher lohne sich die Zusatzinvestition in die eXergiemaschine gerade bei der Altbausanierung, meint Hennel.

Mehrfamilienhäuser in Lostau liefern den Beweis

Die Wirkung wird an einem Sanierungsprojekt von fünf Mehrfamilienhäusern in Lostau deutlich: Die rund 50 Jahre alten Gebäude mit insgesamt 4.000 m² Nutzfläche wurden früher mit Erdgas beheizt. Sie haben 87 Wohneinheiten und einen Wärmebedarf von ungefähr 175 kWh / (m² * a). In den größeren drei Gebäuden existiert je ein eigener Heizungsraum, die beiden kleineren Häuser teilen sich eine Wärmezentrale.

Heute arbeiten in jedem der vier Heizungsräume je eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (Leistung ca. 40 kW) und eine eXergiemaschine (40 kW) als Wärmequellen. Damit Wärmeerzeugung und -verbrauch entkoppelt und die Systeme ressourcenschonend und verschleißarm betrieben werden, sind jeweils vier 800-Liter-Heizspeicher eingebaut. Der Heizspeicher bedient die Heizkreise der Gebäude und auch Frischwasserstationen für Warmwasser. Letztere machen die früher verwendeten Trinkwarmwasserspeicher überflüssig und sorgen für eine hygienischere Warmwasserbereitung.

Preiswerter heizen bei 95 Prozent geringerem CO2-Ausstoß

Für eine gute CO2-Bilanz verfügen die Wohngebäude in Lostau über eine Fotovoltaik-Anlage zur Eigenstromversorgung der Wärmetechnik und der Haushalte. „Erdgas soll nun nur noch zum Einsatz kommen, wenn eine Anlage ausfallen sollte oder wenn an kalten Wintertagen ein sehr hoher Heizbedarf besteht“, berichtet Hennel. „Durch die neuen Anlagen konnten wir die Kosten für die Mieter senken und dank des Ökostromeinsatzes den CO2-Ausstoß um bis zu 95 Prozent reduzieren.“

Feintuning und Überwachung der neuen Anlage übers Internet

Die neue Heizungstechnik läuft nun seit etwa einem Jahr – wirklich gut, wie Matti Hennel berichtet. „Da die varmeco-Regelungen aller Heizzentralen übers Internet einsehbar sind, können wir den Betrieb verfolgen oder auch neue Einstellungen vornehmen, um die Effizienz zu steigern“, sagt er. „Über das Internet können wir außerdem Alarmmeldungen einsehen und eine Störung eventuell sogar aus der Ferne beheben.“

eXergiemaschine für Folgeprojekte eingeplant

Das Konzept der „zweistufigen Wärmepumpenheizung“ hat Enloc Construct überzeugt, so der Geschäftsführer. „Es ist einfach wirtschaftlicher, weil die Heizungswärmepumpe so in dem vorgesehenen Betriebsbereich und entsprechend effizient laufen kann und die eXergiemaschine den weiteren Temperaturhub mit einem COP von über fünf erledigt. Daraus ergeben sich die hohen Systemjahresarbeitszahlen für das Gesamtsystem. Wir werden daher ähnliche Projekte in Zukunft voraussichtlich mit der eXergiemaschine umsetzen.“

So funktioniert die eXergiemaschine

Die eXergiemaschine, die varmeco und ihr Schweizer Partner BMS-Energietechnik entwickelt haben, stellt eine optimierte Temperaturschichtung im Pufferspeicher (Heizspeicher) her. Dazu arbeitet im Inneren des Geräts eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe mit Nennwärmeleistungen Qth von 3 bis 40 kW), die für eine große Temperaturspreizung von etwa 50 K im Pufferspeicher ausgelegt ist und auch bei Quelltemperaturen von 55 °C und mehr arbeitet. Während des Betriebs entnimmt die eXergiemaschine über zwei Kreisläufe Wasser aus der Mitte des Speichersystems. Ein Kreislauf leitet Wasser zum Kondensator der Wärmepumpe, wo es erhitzt wird, bevor es in den heißen Teil des Speichers gelangt. Der andere Kreislauf führt über den Verdampfer und leitet das dort heruntergekühlte Wasser anschließend in den unteren, kalten Speicherbereich.

Die eXergiemaschine ist in der 3- und 5-kW-Ausführung als kompaktes Wandgerät und in den größeren Versionen mit 10 bis 40 kW Wärmeleistung als Standgerät erhältlich. Eine noch größere eXergiemaschine für Krankenhäuser, Wohnblöcke oder zum Beispiel den Gewerbeeinsatz ist derzeit in der Entwicklung.

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Seit 40 Jahren Impulsgeber in der Wärmewelt – varmeco

Seit ihrer Firmengründung 1983 gibt die varmeco aus Kaufbeuren der Heizungswelt Impulse. Das bessere Nutzen von Sonnenwärme, die hygienischere Bereitung von Warmwasser sowie die Steigerung nutzbarer Wärme mit der eXergiemaschine sind einige der Highlights

Seit 40 Jahren Impulsgeber in der Wärmewelt – varmeco

Seit ihrer Firmengründung 1983 gibt die varmeco aus Kaufbeuren der Heizungswelt Impulse. Das bessere Nutzen von Sonnenwärme, die hygienischere Bereitung von Warmwasser sowie die Steigerung nutzbarer Wärme mit der eXergiemaschine sind einige der Highlights aus der Firmengeschichte. Und die nächsten Innovationen lassen nicht lange auf sich warten

Der Slogan „wärme.nutzen“ verpflichtet. Vielleicht ist er aus heutiger Sicht sogar schon zu kurz formuliert, denn das mittelständische Unternehmen varmeco mit Hauptsitz in Kaufbeuren bietet nicht nur Erzeugnisse, um die Wärme zu nutzen. Im Fokus stehen seit der Firmengründung im Jahr 1983 solche Produkte, mit denen sich die Wärme besser nutzen lässt.

Die 1980er-Jahre: Solare Wärme effektiver nutzen

„Wertvolle Ressourcen schonen, Kosten senken, das Klima schützen – das war bereits in den 1980er-Jahren das Ziel“, berichtet varmeco-Geschäftsführer Siegfried Schmölz. Durch die geschickte Kombination von Solarkollektoren, Speichern, Hydraulikmodulen und Regelungstechnik gelang es damals, Sonnenwärme effektiver für die Heizung und die Warmwasserbereitung einzusetzen und so den Verbrauch an fossilen Energieträgern zu senken.

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Wasser hygienisch im Durchfluss erwärmen

Im Jahr 1988 wird der erste „Leitwerkschichtspeicher“ zum Patent angemeldet und zwei Jahre später gab varmeco der Wärmewelt einen weiteren Impuls, als die Firma ihre sogenannten Frischwassermodule vorstellte. Sie erhitzen frisches, kühles Trinkwasser im Durchflussprinzip und machen Trinkwarmwasser-Speicher überflüssig. Der Doppelnutzen: Warmwasser wird nur bei Bedarf hergestellt, was weniger Energie erfordert, und gleichzeitig wird das Legionellenrisiko deutlich gesenkt. Heute ist diese Art der Warmwasserbereitung ein Quasi-Standard.

Reglerfamilie für das Wärmemanagement

In den Folgejahren hat das Allgäuer Unternehmen sich intensiver mit der Regelungstechnik beschäftigt. Herausgekommen ist eine Reglerfamilie, die das Wärmemanagement insgesamt optimiert: Erneuerbare Energien werden bevorzugt, Wärmequellen bedarfsgerecht eingesetzt und Speicher optimal eingebunden, um einen zeitlichen Versatz von Erzeugung und Bedarf zu überbrücken. Gleichzeitig schaffen die Schichtspeicher die Möglichkeit, Wärme auf mehreren Temperaturniveaus einzulagern und bereitzustellen. Dadurch können Niedertemperaturquellen und -heizkreise (wie Fußbodenheizungen) sowie Hochtemperaturquellen und -verbraucher (wie herkömmliche Heizkörper und die Warmwasserbereitung) optimal eingebunden werden.

Was die Technik noch nicht vermeiden konnte, war ein Durchmischen der Temperaturniveaus, wenn zum Beispiel im Sommer lange kein Warmwasser benötigt wird und eine Warmwasser-Zirkulation aktiv ist. (Die Zirkulation ist sinnvoll, um stets Warmwasser im Haus parat zu haben – eine Komfortfunktion – und das warme Wasser im Fluss zu halten. Letzteres beugt der Legionellenvermehrung vor.) Doch 2019 hat varmeco auch hierfür eine Lösung präsentiert – und zugleich die Lösung für weitere Probleme in der Heizungstechnik: die eXergiemaschine.

Wärmenutzen steigern, Energieverbrauch senken mit der eXergiemaschine

Die sogenannte eXergiemaschine, eine Gemeinschaftsentwicklung von varmeco und der Schweizer BMS-Energietechnik, stellt eine ideale Temperaturschichtung im Heizspeicher her, und zwar unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand. Zirkuliert das Warmwasser lange, heizt die eXergiemaschine einen Teil auf und sichert so das Bereitstellen bei hygienischen 60 °C oder mehr. Zugleich kühlt sie einen Teil des Wassers ab und stellt einen kühlen Rücklauf zur Wärmequelle sicher. Das führt zu einem höheren Wirkungsgrad bei den Wärmequellen, also zu einer Energieeinsparung.

„Die eXergiemaschine macht heiß und kalt zugleich“, bringt Schmölz es auf den Punkt. „Davon profitiert nicht nur die Warmwasserbereitstellung. Mit der eXergiemaschine lässt sich Abwärme von Kälteanlagen auf ein gut nutzbares Temperaturniveau heben, Solaranlagen liefern einen höheren Ertrag und Wärmepumpenheizungen arbeiten in Kombination mit der eXergiemaschine viel stromsparender.“

Wärmepumpenheizungen stromsparender betreiben

Derzeit befinde sich varmeco im „Exergie-Fieber“, meint Geschäftsführer Schmölz: „Jetzt, wo die Wärmewende in Schwung kommt, kann die eXergiemaschine ihr Potenzial entfalten. Denn sie ist eine ideale Ergänzung für die Heizungswärmepumpe. Sie nimmt der Wärmepumpe die Arbeit ab, hohe Temperaturen für die Warmwasserbereitung zu erzeugen. Dadurch benötigen Wärmepumpen so viel weniger Strom, dass sich die eXergiemaschine binnen kurzer Zeit amortisiert hat, manchmal schon nach zwei Jahren.“

Kommende Reglergeneration soll Energiesparen noch einfacher machen

Innovationen hervorzubringen und diese auch in den Markt zu tragen, liegt den mittlerweile fast 100 Mitarbeitenden bei varmeco im Blut. „Heute sind viele Komponenten der Heizungs- und Warmwassertechnik so ausgereift, dass kaum noch Verbesserungspotenzial besteht, aber im Bereich der Regelungstechnik lässt sich noch vieles machen“, ist Schmölz überzeugt und berichtet, dass varmeco an einer neuen Reglerserie arbeitet. „Unser Ziel ist es, die Regelung und die Heizungstechnik leichter bedienbar zu machen.“ Ob in der Industrie, im Gewerbe und im Wohnungsbau: Um Wärmeanlagen optimal zu betreiben, müssen viele „Stellschrauben“ im Blick gehalten und gedreht werden. „Das fordert die Spezialisten aus dem Heizungshandwerk – und überfordert manchen Ein- und Mehrfamilienhausbesitzer. Unsere kommende Reglergeneration wird dies ändern; sie wird die Komplexität deutlich verringern und die Versorgungssicherheit erhöhen“, kündigt er an.

Künstliche Intelligenz im Heizungskeller

Das Entwicklungsteam von varmeco denkt schon einen Schritt weiter: Die Bedienung der Regelungstechnik soll nicht nur einfacher werden, eventuell sind nachträgliche Einstellungen bald überflüssig. Schmölz: „Künstliche Intelligenz ist in vielen Bereichen schon präsent und wird auch in der Wärmewelt von Bedeutung sein. Im Idealfall müssen Systeme dann nur noch bei der Inbetriebnahme eingerichtet werden und justieren sich anschließend selbst passend zu den aktuellen Betriebsbedingungen. KI könnte dies jederzeit erledigen und mit einer höheren Präzision als jeder Mensch.“

Es lohne sich, die Ankündigungen von varmeco zu beobachten, sagt der Geschäftsführer. „Die Basis für diese neue Technik werden wir bald legen.“ Fachleute sind daher eingeladen, im Herbst am Symposium „Hygiene & Energie“ teilzunehmen. Die Hybridveranstaltung findet am 26. Oktober 2023 statt und wird von varmeco und dem Partner BMS-Energietechnik ausgerichtet.

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varmeco erhält TOP 100-Siegel

Auszeichnung als innovatives mittelständisches Unternehmen für die Wärmespezialisten aus Kaufbeuren

varmeco erhält TOP 100-Siegel

Auszeichnung als innovatives mittelständisches Unternehmen für die Wärmespezialisten aus Kaufbeuren

Die varmeco GmbH und Co. KG (Kaufbeuren) hat das TOP 100-Siegel 2023 erhalten, eine Auszeichnung für besonders innovative mittelständische Unternehmen. Das Auswahlverfahren haben Innovationsforscher Prof. Dr. Nikolaus Franke von der Wirtschaftsuniversität Wien und sein Team im Auftrag des Ausrichters compamedia durchgeführt und dazu 100 Kriterien aus fünf Kategorien zur Bewertung herangezogen: innovationsförderndes Top-Management, Innovationsklima, innovative Prozesse und Organisation, Außenorientierung / Open Innovation sowie den Innovationserfolg.

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Seit 40 Jahren erfinderisch: Bei varmeco hat Innovation Tradition

Das Unternehmen varmeco, das im Jahr 1983 als Sandler Energietechnik gegründet und 2007 umbenannt wurde, hat im Bereich der Heiztechnik immer wieder mit Innovationen überzeugt. Seine Technik hat zum Beispiel schon in den Achtzigerjahren bewirkt, dass Wärme von Solaranlagen wirkungsvoll für die Gebäudeheizung genutzt werden kann. Bei der Trinkwassererwärmung hat varmeco mit sogenannten Frischwassererwärmern – geregelten hydraulischen Durchlauferhitzern – einen neuen Standard für die hygienische Warmwasserbereitung etabliert. Zur Jahrtausendwende führte varmeco das Summenlinienverfahren zur Auslegung der Frischwassererwärmer ein – eine Methode, die heute in der europäischen Norm verankert ist.

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Mehr nutzbare Wärme mit der eXergiemaschine

Zu den jüngeren Innovationen gehört die eXergiemaschine, eine Gemeinschaftsentwicklung von varmeco und der Schweizer BMS-Energietechnik AG. Diese Maschine sorgt für eine ideale Temperaturschichtung in Wärmespeichern und somit stets für ausreichend hohe Temperaturen zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung. Konventionellen Heizungswärmepumpen verleiht die eXergiemaschine den nötigen „Temperatur-Boost“, damit die Warmwasserbereitung oder das Bedienen von Hochtemperatur-Heizkreisen bei minimalem Energieaufwand erfolgt. Bei Solaranlagen steigert sie den Ertrag, sodass andere Wärmequellen seltener arbeiten müssen; im Gewerbe hebt sie Abwärme auf ein höheres Temperaturniveau und macht sie so zu Nutzwärme.

Impulsgeber im Markt der Heizungstechnik

„Wir freuen uns sehr über die Auszeichnung beim diesjährigen Wettbewerb TOP 100“, sagt varmeco-Geschäftsführer Siegfried Schmölz, „denn hier werden nicht die Produkte selbst, sondern der Innovationsprozess und Innovationsgeist bewertet.“ Das Streben nach neuen Lösungen sei erklärtes Unternehmensziel, sagt er. „Wir verstehen uns als Veränderer, als Impulsgeber für die Heizungswelt, und werden auch in Zukunft sowohl im Neubau als auch im Bestand zu effizienteren, nachhaltigeren und klimafreundlicheren Wärmelösungen beitragen.“

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