dm-Markt mit innovativem Haustechnikkonzept
Sieger beim Chillventa Award 2016 in der Kategorie Wärmepumpen
dm-drogerie markt hat 2008 begonnen, das Klimatisierungs-Management in seinen Märkten auf ganzer Breite anzugehen und nach einem standardisierten Konzept auszurüsten. Eine ganzheitliche Analyse der Bestandssituation stand am Anfang des Projekts. Deutschlandweit wurden rund 200 dm-Märkte hinsichtlich ihres Energiebedarfs und -verbrauchs sowie auf ihre CO2-Emissionen hin untersucht. Auf dieser Basis wurde ein ganzes Bündel an Maßnahmen abgeleitet. Diese wurden bereits in über der Hälfte der 1825 dm-Märkte in Deutschland umgesetzt.
Ökologisch, wirtschaftlich nachhaltig und nun auch noch ausgezeichnet: Für sein innovatives Haustechnikkonzept erhielt dm den Chillventa Award im Bereich Wärmepumpen. Die Auszeichnung nahm Dirk Träutlein aus dem dm-Projektteam im Oktober 2016 auf der Fachmesse Chillventa in Nürnberg entgegen. „Wir freuen uns sehr, dass der Chillventa Award unsere Bemühungen in Sachen Energieeffizienz und Nachhaltigkeit würdigt“, sagt Dirk Träutlein. „Bereits seit 2008 arbeiten wir an der Optimierung der dm-Haustechnik und rüsten seitdem schrittweise auf die neue Technik um.“ Heute verfügt über die Hälfte aller 1825 dm-Märkte über das neue, energieeffiziente Haustechnikkonzept. Im März 2017 öffnete in Erfurt bereits der 1000. Markt mit der neuen Haustechnik.
Von der Idee zum Markt mit vollautomatisierter Haustechnik
Zu Beginn des Projekts standen eine ganzheitliche Analyse der Bestandssituation und der Wunsch nach einem nachhaltigeren Umgang mit Energie. Dazu untersuchten Dirk Träutlein und seine Team-Kollegen deutschlandweit 200 dm-Märkte in Bezug auf ihren Energiebedarf und -verbrauch sowie auf ihre CO2-Emissionen. Auf dieser Basis entwickelten sie ein Konzept, dass nun nach und nach in allen dm-Märkten umgesetzt wird. Es beinhaltet Wärmetauscher im Gebäude und ein Luft-Luft-Wärmepumpensystem außerhalb des Gebäudes. Ein Vorteil dieser Technik besteht darin, dass Wärme und Kälte nur jeweils dort bereitgestellt werden, wo sie gewünscht sind. Raumfühler erfassen die Temperaturen in verschiedenen Zonen. Weitere Bestandteile der Haustechnik sind ein automatisierter Türluftschleier, ein Touch Panel für die manuelle Nachregelung und ein Online-Management-System, das den technischen Zustand der Anlagen auch für die Fernwartung transparent macht. Mithilfe dieser vollautomatisierten Technik müssen die Mitarbeiter Heizung, Kühlung und Lüftung nicht mehr manuell einstellen – das beugt Fehlerquellen vor und erleichtert die Handhabung.
Heizung und Klimatisierung gleichzeitig
Grundsätzlich weisen dm-Märkte, auf die gesamte Ladenfläche gesehen, eine sehr inhomogene Heizen-/Kühlen-Charakteristik auf. Klimatisierungsbedarf besteht auf der für Kunden zugänglichen Verkaufsfläche, dies im Schnitt zu 80-90 % des Jahres. Heizbedarf besteht hingegen zeitgleich in den Nebenräumen und zum Betrieb des Türluftschleiers.
Um möglichst ohne Energieverluste zeitgleich am jeweils erforderlichen Ort kühlen bzw. heizen zu können, erfolgte der Wechsel auf ein 3-Leitersystem mit Wärmerückgewinnung. Der Vorteil: Wärme kann mit diesem intelligent verschoben werden. Abwärme aus den Zonen mit Kühlbedarf wird in Zonen mit Wärmebedarf verschoben und dort genutzt. Dieses interne Wärmemanagement bringt alle Wärmesenken und Wärmequellen innerhalb der Filiale ins Gleichgewicht.
Für dieses Direktverdampfungs- bzw. Direktkondensationssystem kommt als Kältemittel R410A zum Einsatz, das unter Berücksichtigung aller Betriebsarten (Kühlen, Heizen, Wärmerückgewinnung) die beste Umweltbilanz aufwies (Summe aus CO2-Emissionen durch Stromerzeugung und Kältemittel). Das verwendete, integrierte System der Firma Daikin (www.daikin.de), ebenfalls mit Wärmerückgewinnung, benötigt lediglich Strom für den Betrieb der Anlage und verbraucht für Kühlen und Heizen 17.900 kWh/ Jahr. Das entspricht einer Ersparnis von 33 % gegenüber getrennten Systemen für Kühlen und Heizen.
Bedienungsfehler vermeiden
Um Fehler auf Grund einer manuellen Handhabe auszuschließen, wurde gemeinsam mit dem Hersteller des Türluftschleiers (Fa. Biddle, www.biddle.de) eine Automatikregelung entwickelt, die dem dm-Anwendungsfall angepasst ist. Eine Besonderheit besteht darin, dass nun mehrere Sensoren, ein Außen-, ein Innen- und ein sogenannter PIR-Sensor zur Personenerfassung kontinuierlich die jeweilige thermische Situation am Eingang zum dm-Markt erfassen. So lässt sich stets sowohl die erforderliche Mindestwärmemenge berechnen als auch die optimale Einstellung der Lüfterstufe.
Dies bringt den Vorteil mit sich, dass die Mitarbeiter von der Handhabung des Schleiers entlastet werden, so dass Fehler im Betrieb aufgrund falscher, manueller Einstellungen ausgeschlossen sind. Der Einsatz der Sensoren schließt zudem ein unnötiges Überheizen des Eingangs zum Markt aus – ein Vorteil vor allem gegenüber konventionellen Türluftschleiern, die besonders in der Übergangszeit üblicherweise nur einen Bruchteil der Wärmeenergie verwerten, die für die Klimatrennung eingesetzt wird.
Online-Energie-Management-System
Um alle Betriebsarten optimal aufeinander abzustimmen, hat sich dm für ein System entschieden, das alle haustechnischen Gewerke und Prozesse automatisiert. Die Besonderheit dieses Online-Energie-Management-Systems: Es wertet alle Daten automatisiert aus und macht sie zudem sichtbar. Alle Gewerke (Heizung, Klima, Lüftung, Licht, etc.) „kommunizieren“ miteinander. Dies verhindert kontraproduktive Betriebszustände und schließt Fehlbedienungen aus. Mit Hilfe der Online-Sichtbarkeit können ineffizient arbeitende Teile der Anlage erkannt werden, die bis dato „unsichtbar“ im Hintergrund unnötige Mehrverbräuche verursachten. Die Energieflüsse am Ort werden transparent, die „unbekannte“ Filiale wird zur „gläsernen“ Filiale – im Rückblick betrachtet einer der größten Hebel zur Energieeinsparung im Rahmen des Projekts.
Filtersystem mit Selbstreinigung
dm hat sich für ein Filtersystem mit Selbstreinigungsfunktion entschieden, um auszuschließen, dass der Energieverbrauch wie bisher mit zunehmender Filterverschmutzung drastisch ansteigt. Einmal pro Nacht startet ein automatisierter Reinigungsvorgang, was alle vorhandenen Filter in den – energetisch optimalen – Auslieferungszustand bringt. Die automatisierte Reinigung der Filter sorgt für direkte wie indirekte CO2-Einsparungen.
Im Jahr entfallen vier bis acht Servicefahrten durch Fachfirmen, die bisher bei Störungen der Anlage anfielen. Treten dennoch Störungen auf, lassen sich diese nun dank des Online-Energie-Management-Systems vereinfacht diagnostizieren und sogar beheben. Dies spart zum einen Kosten, zum anderen ist der Effekt für die Umweltbilanz enorm positiv – dadurch, dass Reparaturfahrten reduziert oder sogar völlig entbehrlich gemacht werden können.
Individuelle Konditionierung einzelner Zonen
Damit der erforderliche Bedarf an Wärme und Kälte in den unterschiedlichen Raum-Zonen jeweils energieeffizient und komfortabel gedeckt werden kann, hat dm auf ein dezentrales System für die Erzeugung und den Transport von Wärme/Kälte umgestellt. War zuvor eine große, zentrale Lüftungsanlage im Einsatz und nur ein Raumfühler vorhanden, kommt nach dem neuen Konzept je Zone ein Raumfühler zum Einsatz, der es ermöglicht, die individuellen Zonen auf der Verkaufsfläche entsprechend zu konditionieren. Vorteil: Mittels einer Kältemittelverflüssigung an Ort und Stelle wird die Wärme/Kälte dort erzeugt, wo sie gebraucht wird. Die „verbleibende“ Lüftungsanlage dient lediglich dazu, den erforderlichen Frischluftanteil einzubringen und ist nur noch halb so groß wie die alte, zentrale Lüftungsanlage.
Erfahrungen aus dem Betrieb
Das System wurde seit 2011 in 1000 neu eröffneten bzw. umgebauten dm-Märkten eingesetzt, wobei die Luft-Wärmepumpe mit Ökostrom betrieben wird. Die Zufriedenheit der Mitarbeiter und Kunden bezüglich der klimatischen Bedingungen konnte erheblich verbessert werden. Durch die Etablierung der „Vollautomatischen Filialen“, die im Rahmen dieses Konzepts erarbeitet wurden, konnte der Bedienungskomfort für die dm-Mitarbeiter erheblich verbessert werden. Fehlbedienungen der Anlagen werden hierdurch ausgeschlossen. Weiterhin wurden die Mitarbeiter, durch die im dm-Intranet befindliche dm-Haustechnik-Lernumgebung zum Thema „Nachhaltige Haustechnik“ sensibilisiert.
Bei Umbaufilialen lässt sich eine Energieeinsparung von durchschnittlich 25 % realisieren. Das integrierte System von Daikin mit Wärmerückgewinnung senkt gegenüber getrennten Systemen für das Kühlen und Heizen die CO2-Emissionen um ca. 33 %.
