Lebensmittelmarkt: Eine energieeffiziente Klimatisierung der Verkaufsräume stellt eine Herausforderung an die Planer dar.
Erschienen in: Energy 2.0 Juni 2011, S. 35
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Wärme und Kälte integral planen

Umsetzung von Wärme- und Kälteversorgungskonzepten für Lebensmittelmärkte

Neue technische Herausforderungen des Gesetzgebers zum Bauen und Sanieren von Gebäuden sind mit den bisherigen Planungsmethoden bald nicht mehr zu erfüllen. Intelligentere Planungsansätze versprechen Abhilfe. *  Text: Frank W. Lipphardt, Ecobau Consulting Foto: Don Bayley/iStockphoto  

Nach der Ölkrise in den siebziger Jahren begann eine Entwicklung von immer umfangreicheren gesetzlichen Anforderungen an die Bauausführung von Gebäuden. Was mit groben Anforderungen an die Gebäudedämmung und Heizungsanlagen begann, ist zu einem Spezialistenthema für den Primärenergiebedarf, die Betriebskosten, den CO 2 -Ausstoß, bis hin zu den Effizienzvorgaben bei der Wärmerückgewinnung geworden. In Kürze stehen die neue Energieeinsparverordnung EnEV2012 sowie das erweiterte Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz an – letzteres zusätzlich mit dem erneuerbaren Anteil für Kältebedarf zur Raumkühlung. Das Thema Green Building mit Betrachtungen der Lebenszykluskosten, den ökologischen Baustoffen und Reversibilität stellt den übernächsten Anforderungslevel dar. Dieser Prozess gleicht einer evolutionären Weiterentwicklung des Verordnungsdschungels, dem man nur mit einer immer weiteren Optimierung und Koordination der Technischen Gebäudetechnik (TGA) folgen kann.

Inhaber des Ingenieurbüros ECOBAU CONSULTING in Berlin

Kühlung der Verkaufsräume

Zusätzlich zu den verschärfenden Anforderungen des Gesetzgebers kommen die steigenden Komfortansprüche der Nutzer an klimatisierte Räume. Das Thema verschärft sich durch eine steigende Zahl von extremen Hitzetagen im Jahr, wie auch aufgrund größerer innerer Wärmequellen durch aufwendigere Beleuchtungskonzepte. Alle neuen Märkte, wie auch die Bestandmärkte, werden derzeit mit Backöfen oder Backshops aufgerüstet. Wurde bisher ein Teil der sommerlichen Erwärmung durch die Kälteverluste der offenen Kühltheken kompensiert, wird dieser klimatisierende Effekt durch die zunehmende Verdeckelung der Kühlmöbel stark vermindert. Was Strom in der Gewerbekältebereitstellung spart, erzeugt neuen Strombedarf bei der Raumkühlung. Das energetische Gleichgewicht – auch von Bestandsmärkten – verschiebt sich zu einem vermehrten Raumkühlbedarf, während bessere Dämmung den Heizaufwand mindert. Wie reagiert die Branche auf die neuen Herausforderungen? Seit Jahren gibt es einzelne Leuchtturmprojekte, welche zukunftsfähige Technologien umsetzen. Auch wenn fast nie Betriebsdaten dieser Leuchtturmprojekte bekannt werden, ist klar, dass es nur Testprojekte für Teilkomponenten eines notwendigerweise ganzheitlichen Konzepts waren. Bei genauer Betrachtung stellte sich oft die Frage, ob die Investitionskosten für aufwendige Konzepte wie Tiefenbohrungen für Geothermieanlagen oder gigantische Zisternenspeicher gerechtfertig sind. Schließlich decken sie nur Spitzenlasten ab, während bis zu 90% der Heizenergie aus der Abwärme der Kälteanlagen fließt. Im Gegensatz zu anderen Bauten ohne Gewerbekälte (mit parallel anfallender Abwärme) ist dies betriebswirtschaftlich gesehen ein großer Unterschied. Realistische Prototypen oder Serienprodukte sind für einige Anbieter, wie zum Beispiel die Einzelhandelskette Lidl, bereits entwickelt worden. Sie zeichnen sich durch eine standortunabhängige ökonomische Anlagenkonzeption, sowie durch eine Gewerke- und herstellerübergreifende, gut geplante Serienreife aus, welche offensichtlich durch integrale Planungsansätze erzeugt wurden. Oftmals sind die technischen Optionen der Weiterentwicklung klar erkennbar oder es ist eine spätere Darstellung als innovatives umweltfreundliches Green Building möglich. Lebensmittel-Einzelhandelsketten wie Rewe haben sich mit ökologisch abgestimmten Marktkonzepten bereits positioniert, die ihrer Kundenklientel mit nachhaltigen Konsumwünschen entgegenkommen. Die reale oder scheinbare Nachhaltigkeit der Märkte wird mit plakativ sichtbarer Photovoltaik und entsprechenden Werbekonzepten untermauert. Die Zertifikation der erreichten Effizienz durch Nachhaltigkeitssiegel und Urkunden ermöglicht die Kommunikation der komplexen Thematik für den Endverbraucher. Klar zeichnet sich hier die zukünftige Dominanz des Zertifizierungssystems der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen DGNB ab, welches im deutschsprachigen Raum besser zu vermitteln ist, als angelsächsische Systeme. Daumenregeln und Überdimensionierung sind die Probleme des bisherigen Planungsprozesses. Noch immer dominiert ein unabgestimmtes Vorgehen, in dem verschiedene, oft miteinander konkurrierende, TGA-Anbieter mit nicht optimal abgestimmten Lösungen den Planungsprozess ersetzen. Die Auslegung oder Abstimmung verschiedener Komponenten, wie Abwärmenutzung, Spitzenlasterzeugung, Verteilung und Steuerung erfolgt entweder pauschal oder überhaupt nicht. Standortbezogene Anpassungen werden den bauausführenden Firmen überlassen und unterbleiben dann in der Konsequenz. Das Festhalten an der einfachen Addition von einzelnen Gewerke-Lösungen, mögen diese auch immer optimierter werden, führt in der Folge zu höheren Kosten bei Investition und Betrieb. Das Festhalten an diesen Gewerke-Grenzen behindert damit langfristig die energetische Optimierung von Gebäuden und muss durch integrale Lösungen, durch eine Gewerke übergreifende Funktionalität ergänzt werden. Dieser Prozess muss technisch von der immer wichtiger werdenden Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik (MSR) gelöst werden. Wobei die MSR- Planer, unserer Erfahrung nach, nicht die nötige Projektsteuerungskompetenz umsetzen beziehungsweise im Planungsprozess nicht führend agieren. Dies liegt an der mangelnden Querschnittskompetenz jenseits der MSR-Technik.

Die Optionen der integralen Planung

Komplexe, optimierte Lösungen verlangen in der Regel eine ebensolche Planung. Daran führt leider kein Weg vorbei und dies verursacht einen Zeitaufwand und Planungskosten, die bisher die Betreiber von Lebensmittelmärkten vermieden haben. Es ist ja auch verständlicherweise nicht ihr Kerngeschäft. Notwendig ist ein neutral moderierter Planungsprozess in Abstimmung mit allen Erfahrungen, Bedenken und zu erwartenden Problemen. Hierfür ist ein integraler Planungsansatz unumgänglich. Das Wort „integral“ würden wir als einen, alle Planungsbeteiligte einschließenden, evolutionären Prozess mit immer besserer Verfeinerung bezeichnen. In der wiederholten Abstimmung liegt die Prozessqualität. Wobei die ungeliebte Auseinandersetzung mit „Bedenkenträgern“ aller Art ein essentieller Bestandteil des Prozesses ist und in der Folge ein alltagstaugliches Ergebnis generiert. Das Kernproblem des Prozesses ist oftmals die mangelnde Motivation und der mangelnde Kooperationswille bei allen Projektbeteiligten. Je nach Betreiberstrategie der Lebensmittelmärkte, gibt es TGA-Hoflieferanten, welche einfach im Prozess zu motivieren sind, oder aber konkurrierende Hersteller von TGA-Komponenten, mit denen eine integrale Zusammenarbeit problematisch bis unmöglich ist. Den notwendigen Zeitaufwand darf man dabei nicht unterschätzen! Intelligente Konzeptideen gibt es viele: Erst durch die fortlaufende Weiterentwicklung und Anpassung entsteht daraus ein überzeugendes, alltagstaugliches Gebäudekonzept. Verhängnisvollerweise ist die Bereitschaft zur Honorierung von notwendigen Planungs- und Koordinationsleistungen von Seiten der Betreiber oftmals nicht gegeben. Dies erzeugt in der Folge kurzsichtige und unstimmige Lösungen, welche schon bald nicht mehr den steigenden Ansprüchen gerecht werden. Bestes Beispiel für eine gelungene, integrale Planung ist unsere Koordinationstätigkeit für einen norddeutschen Lebensmitteldiscounter. In einem anderthalbjährigen kontinuierlichen Beratungsprozess, wurde mit allen Beteiligten ein perfekt zugeschnittenes Pilotprojekt umgesetzt, was rechtzeitig vor der EnEV2012 zu einem standortunabhängig umsetzbaren Serientyp führte. Im Mai dieses Jahres werden zwei leicht unterschiedliche Prototypen unter realen Umsetzungsbedingen gebaut und über den Winter 2011/12 messtechnisch begleitet. Rechtzeitig zum nächsten Anforderungssprung steht eine abgestimmte und erprobte Planung zur bundesweiten Vergabe an Bauunternehmen bereit. Grundlage war auch hier ein regelmäßiger Abstimmungsprozess in zweimonatigen Abständen in denen Konzepte und Lösungen evolutionär weiterentwickelt wurden.

Zwei Technikkonzepte dominieren die Zukunft

Luftheizung und Strahlungsheizung unterscheiden sich strategisch in den Temperaturniveaus der Heizsysteme: Die bisher überwiegend eingesetzte Luftbeheizung auf einem Temperaturniveau von 55 bis 70 Grad und die Beheizung mit einer Industriebodenheizung auf einem Temperaturniveau von über 30/35 Grad. Beide Systeme können auch Kühlleistungen umsetzen, wobei die Niedertemperaturlösung technologisch für die Mehrzahl der zukünftigen Technikansätze effizienter zu sein scheint. Im Sanierungsbereich dagegen sind Niedertemperaturlösungen mangels großflächiger Heizflächen fast nicht umsetzbar. Sehr viel versprechend sind hier bei gehobenen Anforderungen komplexe Luftheizungen mit Wärmepumpentechnologie, wie zum Beispiel die VRF-Technik von Daikin. Wir dürfen nicht übersehen: Die großen Potenziale schlummern in der intelligenten Nachrüstung der Bestandsmärkte. Die Erkenntnisse bei Neubauten müssen in die Nachrüstung einfließen. In fast allen Fällen ist allerdings eine individuelle Planung und Abstimmung notwendig. In der Sanierung gibt es keine Patentlösungen.☐

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