Planung der heizungs- und klimatechnischen Komponenten eines Bürogebäudes

von Michael Wolf und Tobias Stauch

geplantes Gebäude der Firma Schalm

Mitte Mai 2007 erhielten wir als

Abschlussprojekt zur Weiterbildung

zum staatlich geprüften

Techniker, den Auftrag zur Planung der

heizungs- und klimatechnischen Komponenten der Aufstockung des

Bürogebäudes der Firma Schalm.

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Projekt:Bürogebäude

Bürogebäude der Firma SchalmBürogebäude der Firma Schalm

geplante AufstockungBestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

Einzelbüros

Einzelbüros

Geschäftsführung

Geschäftsführung

Seminarraum

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Projekt:Bürogebäude

AufgabenstellungAufgabenstellung

• Planung der Beheizung und Kühlung Klimatisierung des Seminarraums

• Gegenüberstellung der Alternativen Brennwertgerät + Klimasplittgeräte Wärmepumpe

• Ermittlung des Jahresprimärenergiebedarfes KfW 40 Richtlinien

• Kostenbetrachtung Amortisierung Entscheidung

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

4

Projekt:Bürogebäude

Wärmelasten des GebäudesWärmelasten des Gebäudes

• Heizlast nach DIN EN 12831 ermittelter Wert 17,7 kW

(entspricht 46 W/m² )

• Kühllast nach VDI 2078 ermittelter Wert 12,6 kW

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

5

Projekt:Bürogebäude

Wärmepumpe (Sole – Wasser)Wärmepumpe (Sole – Wasser)

ErdsondenWärmepumpe

Pufferspeicher

Eingangsbereich der Firma Schalm

10 Bohrungen von jeweils 28 m Tiefe

sind geplant

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

6

Projekt:Bürogebäude

Wärmepumpe (Sole - Wasser) Wärmepumpe (Sole - Wasser)

PrinzipBestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

7

Projekt:Bürogebäude

HeizungHeizung

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

8

Projekt:Bürogebäude

SeminarraumSeminarraum

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

9

Projekt:Bürogebäude

SeminarraumSeminarraum

Rot: Kreislauf für Kühlbetrieb

Heizbetrieb

Kühlbetrieb

Grün: Kreislauf für Heizbetrieb

Kombination Winter-/ Sommerfall

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

10

Projekt:Bürogebäude

SeminarraumSeminarraum3D Ansicht

KlimaanlageAußenluft

Fortluft

Zuluft

Abluft

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

11

Projekt:Bürogebäude

SeminarraumSeminarraum

Winterbetrieb Wärmepumpe Sommerbetrieb

Leistungszahl: 4,3

Kälteleistung: 16,2 kWKühllast: 10,1 kW

Vorlauf: 6°C

Rücklauf: 12°C

Wärmeleistung: 21,1 kW

Abwärme, nutzbar zur Trinkwassererwärmung

Heizlast (FBH) : 17,7 kW

Vorlauf: 35°C

Rücklauf: 28°C

Solekreislauf : 16,7 kW

Vorlauf: 10°C

Rücklauf: 4°C

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

EnergiekostenEnergiekosten

0,19 €/kWh

0,09 €/kWh

0,15 €/kWh

Strompreis vergünstigt

(wird auf 10 Jahre festgeschrieben)

GaspreisStrompreis

regulär

BWG + Splittgeräte WPS

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

KostenKostenGesamtübersicht

BWG + Splittg.

WPS + Bohrungen

15162 €

27744 €

Differenz

Anschaffung Energie

2836 €/a

1798 €/a

12582 € 1038 €/a

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

14

Projekt:Bürogebäude

AmortisationAmortisation

0 €

10.000 €

20.000 €

30.000 €

40.000 €

50.000 €

60.000 €

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Jahre

KostenBrennwertgerät (Anschaffung + Energiekosten)

Wärmepumpe (Anschaffung + Energiekosten)

Amortisation (ohne Zinsen)

Amortisation ohne Zinsen ca. 11,5 Jahre

Amortisation mit Zinsen (8 %) ca. 17 Jahre

Jahre

Kosten

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

JahresprimärenergiebedarfJahresprimärenergiebedarf

Brennwertgerät + Splittgeräte

28220 kWh/a

381,2 m²

= 74 kWh/(m² a)

Wärmepumpe

12250 kWh/a

381,2 m²

= 32 kWh/(m² a)

KfW 40 Richtlinien nicht erfüllt

KfW 40 Richtlinien erfüllt

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

FazitFazit

Entscheidung für Konzept mit Wärmepumpe

geringere Energiekosten

Nutzung regenerativer Energie

dadurch Einhaltung der KfW 40 Richtlinien

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

17

Projekt:Bürogebäude

FazitFazit

Im Anschluss sehen Sie noch einmal die von uns erstellten Zeichnungen. Des weiteren,

möchten wir uns noch einmal recht herzlich bei der Firma Schalm für dieses Interessante und

Herausfordernde Projekt bedanken.

Michael Wolf und Tobias Stauch

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungenGrundriss der Aufstockung

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

Ansicht nach FertigstellungBestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

Anlagenschema für den Heizbetrieb, der Erhitzer der

geplanten Klimaanlage wird mit versorgt

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

Anlagenschema für den Kühlbetrieb, über Fußbodenkreislauf wird im

passiven Durchlauf gekühlt, Kühler + Kühlkassette werden durch Betrieb der

WP gekühlt

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

Heiz und Kühlbetrieb kombiniert, wobei der grüne Kreislauf für den

Heizbetrieb und der rote Kreislauf für den Kühlbetrieb steht.

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

Detailansicht der geplanten Klimaanlage zur Versorgung des

Seminarraums

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit

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Projekt:Bürogebäude

ZeichnungenZeichnungen

3D Ansicht + geplante Klimaanlage zur Versorgung des Seminarraums

Bestand

Heizung

Kühlung

Seminar

Kosten

Fazit