U. Hauenstein Heizung Lüftung Sanitär AG
Dimensionierung der Wärmeerzeugung Klink Schönberg Gunten
Um den effektiven Leistungsbedarf der Reha-Klinik Schönberg Gunten im Berner Oberland zu ermitteln und die neuen Holzfeuerungen bedarfsgerecht zu dimensionieren, beauftragte uns die U. Hauenstein Heizung Lüftung Sanitär AG aus Steffisburg mit 2 thermischen Leistungsmessungen.
Die Messungen sollten nicht nur die benötigte Wärmeerzeugungsleistung bestimmen, sondern auch Rückschlüsse auf den Betrieb der Wärmeabgabe ermöglichen. Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse vor Ort ermöglicht jedes eingesparte Kilowatt kleinere und effizientere Wärmeerzeuger. Die Kenntnis der Heizkurven und des Anfahrbetriebs erlaubt zudem, die Regelung bedarfsgerecht zu gestalten. Dadurch lassen sich Investitions- und Betriebskosten sparen.
Ausgangslage
Präzise Ermittlung des tatsächlichen Wärmebedarfs
Vor Beginn der Messkampagne wurde die Wärmeerzeugungsleistung auf 1x 140 kW und 1x 80 kW abgeschätzt. Die Wärmeerzeugung wird dabei auf zwei Zentralen aufgeteilt.
Die Abschätzung der Heizleistung auf Basis von Jahresmittelwerten oder Faustformeln enthält oft Unsicherheiten und erfordert hohe Sicherheitszuschläge. Um die neue Wärmeerzeugung mit hoher Planungssicherheit exakt zu dimensionieren, entschied sich die Bauherrschaft, den realen Wärmebedarf zu messen. Ziel war es, die benötigte Heizleistung bei einer Norm-Aussentemperatur von -7 °C zu ermitteln.
Vorgehen und Analyse
Erfassung belastbarer Betriebsdaten für maximale Planungssicherheit
Über 40 Tage führten wir zwei thermische Leistungsmessung nach SIA 384/1:2022 durch. An 17 Tagen lagen die Aussentemperaturen unter 5 °C, an 38 Tagen unter 8 °C, wodurch eine repräsentative Leistungskennlinie erstellt werden konnte. Anhand dieser gemessenen Daten konnten wir einen tatsächlichen Wärmebedarf von 117 kW für Zentrale A und 65 kW für Zentrale B bei -7 °C extrapolieren. Dieser Wert beinhaltet einen pauschalen Zuschlag von 20 % für potenziell wegfallende solare Wärmegewinne durch die Fensterflächen.
Die Analyse der Betriebsdaten zeigte, dass die bestehende Wärmeerzeugung stark taktet und mit konstanten Vorlauftemperaturen betrieben wird. Die Nachtabsenkung löste zudem Leistungsspitzen im Anfahrbetrieb aus, was zu ineffizienten Betriebszuständen führte. Die Vorlauftemperaturen auf den Heizgruppen lagen deutlich unter den Temperaturen der Wärmeerzeugung, was auf ein hohes Optimierungspotenzial hinweist.
Einsparpotenzial
Kostenreduktion durch optimierte Wärmeerzeugerleistung
Auf Basis der erhobenen Messdaten konnte die Leistung der Wärmeerzeugung von ursprünglich veranschlagten 220 kW auf 190 kW reduziert werden. Diese Optimierung führt zu einer Einsparung der Investitionskosten von rund CHF 45’000 durch kleinere Holzkessel mit Speichern und reduziert den Platzbedarf. Die Kosten für die Messung betrugen einmalig CHF 6’700 exkl. MwSt.
Zusammenfassung
Nachhaltiger Mehrwert durch Kostenreduktion und Planungssicherheit
In diesem Projekt liegt der besondere Mehrwert in den reduzierten Investitionskosten. Die Wärmeerzeuger können kleiner dimensioniert werden und Installationsfläche wird eingespart. Durch die gewonnenen Erkenntnisse über den Betrieb der Wärmeabgabe kann die Regelung bedarfsgerecht optimiert werden. Dies führt in der Regel zu einer Reduktion der jährlichen Energiekosten von ca. 10%. Bei einem jährlichen Wärmebedarf von 640’000 kWh sind auch hier Kosteneinsparungen von mehreren tausend Franken möglich. Die präzise Dimensionierung schafft Klarheit und Planungssicherheit. Die neuen Wärmeerzeuger können exakt auf den Bedarf ausgelegt und die Regelung dem effektiven Wärmebedarf angepasst werden. Wir bedanken uns bei der U. Hauenstein Heizung Lüftung Sanitär AG und der Klinik Schönberg Gunten für die tolle Zusammenarbeit und das Vertrauen in unsere Messkampagne.
