Kosteneinsparung dank Wärmerückgewinnung

Lüftungstechnik optimiert – Chemische Institute der Universität Bonn sind „Projekt des Monats Mai“
Sie war ein riesiger Energiefresser, jetzt ist sie energieeffizient: Die Rede ist von der Lüftungstechnik der Chemischen Institute der Universität Bonn. In dem zweitgrößten Gebäudekomplex der Hochschule surren unermüdlich große Ventilatoren und schaffen stündlich 480 000 m³ Raumluft aus den Laboren.
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Die Chemischen Institute der Universität Bonn an der Gerhard-Domagk-Straße wurden energetisch effizienter gemacht – mit Erfolg, wie Messungen zeigen
Bild: Volker Lannert/Uni Bonn

Diese Turbo-Anlage erfüllt eine wichtige Sicherheitsauflage: Die meisten Chemikalien dürfen eine bestimmte Konzentrationsgrenze in den Laboren nicht überschreiten – deshalb muss ständig Frischluft zugeführt werden. Die Gesundheit der rund 1 200 Studenten und 66 Mitarbeiter, die in den Chemischen Instituten mit gefährlichen Chemikalien arbeiten, hat schließlich oberste Priorität.

Wärmetauscher in den Lüftungsanlagen haben die jahrzehntealte Lüftungstechnik nun endlich energieeffizienter gemacht. Das sorgt dafür, dass die Universität 800 000 Euro Heizkosten pro Jahr spart. So ließ die Technik-Abteilung der Hochschule mit Zustimmung des Eigentümers, des Bau- und Liegenschaftsbetriebs NRW, Wärmetauscher in die Lüftungsanlagen des 15 000 m² großen Institutsgebäudes einbauen. Diese entziehen der Abluft Wärme und führen sie der Zuluft über einen Wasserkreislauf wieder zu.

Experten seilten sich mit Bergsteigergeschirren ab

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Projektleiter Wolfgang Pütz vom Energiemanagement der Universität Bonn an der zentralen Pumpenstation, sie ist eines der Herzstücke des Wärmerückgewinnungssystems der Chemischen Institute
Bild: Volker Lannert/Uni Bonn

Die Modernisierungsmaßnahmen an die bestehenden Anlagen anzupassen und innerhalb eines knappen Zeitfensters in den Semesterferien durchzuführen, stellte die Verantwortlichen vor große Herausforderungen. Der Einbau der Wärmerückgewinnung in die fünf bestehenden Lüftungsanlagen gestaltete sich nicht einfach.

Ferdinand Frechen, Leiter der Technik-Abteilung, vergleicht das Projekt mit „einer Operation am offenen Herzen“. Die riesigen Wärmetauscher, Rohrleitungen und Pumpen mussten in die bestehenden Anlagen, Schächte und Räume eingepasst werden. Spezialisten aus Polen seilten sich in den Schächten an Bergsteigergeschirren ab, um Rohre zu verlegen.

„Eine schwierige Aufgabe stellte auch das enge Zeitfenster dar“, berichtet Projektleiter Wolfgang Pütz vom Energiemanagement der Universität Bonn. Im Team schafften es die beteiligten Unternehmen unter Federführung der Uni, die eigentlich kritische Umbauphase mit der Stilllegung der Lüftungsanlagen auf elf Wochen während der vorlesungsfreien Zeit zu begrenzen.

Trotz der anspruchsvollen Ausführung konnte der komplette Umbau der raumlufttechnischen Anlagen termingerecht abgeschlossen werden. „Ohne die Bereitschaft der Institute, die Einschränkungen im Betrieb zu tolerieren, und das Engagement der beteiligten Firmen und Ingenieurbüros wäre das nicht zu machen gewesen“, betont Pütz.

Energieverbrauch um ein Drittel gesenkt – Amortisationszeit wenige Jahre

Aber die „Operation“ erwies sich als voller Erfolg: Seit den Maßnahmen sind die Chemischen Institute in der Liste der größten Energieverbraucher von einer der Spitzenpositionen deutlich nach unten gerutscht. „Lag der Energieverbrauch des Gebäudekomplexes vorher bei insgesamt rund 600 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr, konnten wir diesen Wert nun um etwa ein Drittel auf 400 senken“, sagt Projektleiter Pütz.

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Versorgungskanal mit Kaltwasserleitungen. Im Hintergrund Wolfgang Pütz
Bilder: Volker Lannert/Uni Bonn

Die in den Lüftungsanlagen eingebauten Wärmetauscher gewinnen rund 70 % der eingespeisten Energie zurück. „Die Anlage hat insgesamt rund vier Millionen Euro gekostet – nach voraussichtlich gut vier Jahren werden sich die Investitionskosten amortisiert haben“, rechnet Pütz vor.

Auch die Umweltvorteile sind beachtlich: Rund 910 000 kg CO2 werden jährlich weniger verbraucht. Das kompensiert rechnerisch die Treibhausgasbilanz von mehr als 1 600 Urlaubern, die von Köln-Bonn nach Palma de Mallorca und zurück fliegen. Mit einem Mittelklassewagen könnte die Erde mehr als 170 Mal umrundet werden, bis dieses CO2-Guthaben aufgebraucht wäre.

Erfolgsprojekt ist nicht so leicht wiederholbar – aber es gibt bereits neue Ideen

Eine energetische Sanierung in dieser Größenordnung sei bislang an der Universität Bonn einmalig, sind sich die beiden Ingenieure einig. „Das wird sich mehr als auszahlen“, sagt Frechen. Doch so schnell wird sich dieses Erfolgsprojekt nicht wiederholen lassen.

Zurzeit ist kein Vorhaben erkennbar, das an der Hochschule eine so große Energie- und Kosteneinsparung ermöglichen würde. Trotzdem sucht die Technik-Abteilung stets nach Einsparpotenzialen. „Wir prüfen dann, ob sich die Investitionen rechnen“, erklärt Pütz. Angesichts von mehr als 350 Gebäuden, die von der Universität Bonn genutzt werden, gibt es noch viele Spielraum.

So ist derzeit eine Separierung einer kleinen 24-Stunden-Dauerlüftungsanlage in den Chemischen Instituten im Gespräch – damit könnte eine Hauptlüftungsanlage nachts abgeschaltet werden. Auch der Ersatz von teurer Fernwärmeversorgung durch hocheffiziente Gasheizkessel und Einzelraum-Heizungsregelungen von Seminarräumen oder die hydraulische Optimierung an Heizungsanlagen wären eine Option. Derzeit wird außerdem untersucht, wie ein Blockheizkraftwerk die Strom-/Wärme-/Kälteversorgung des Campus Endenich verbessern könnte.

Info → EnergieAgentur.NRW