Ressourcenschonendes Kälte- und Klimakonzept mit Geothermie
Nutzung nachhaltiger Energiequellen mit Wärmepumpen und Absorptionskältemaschine
MTA hat ein ressourcenschonendes Kälte- und Klimakonzept für ein Laborgebäude der Sartorius AG in Göttingen entwickelt. Fünf Betriebsmodi sorgen ganzjährig für nachhaltig erzeugtes Kalt- und Warmwasser zur Klimatisierung und als Kühlwasser. Geothermie ist der tragende Baustein des Konzepts, dazu kommen umweltfreundliche Wärmepumpen und stromsparende Absorptionskältemaschinen. Da Sartorius seine elektrische Energie in Göttingen zu 100 Prozent CO2-neutral aus erneuerbaren Quellen bezieht, arbeiten diese auch CO2-neutral.
Erdsondenfeld fungiert als Wärme- und Kältespeicher
Das Erdsondenfeld fungiert als Wärmequelle und Speicherort: Im Sommer wird Wärme gespeichert, im Winter wird diese Wärme wieder zurückgeholt. Die im Sommer abgeführte Wärme kann auf diese Weise quasi eingelagert und bei Bedarf wieder nutzbar gemacht werden. Die genutzten reversiblen AQG-Kältemaschinen haben ebenfalls eine Doppelfunktion – sie agieren als Wärmepumpe oder Kältemaschine.
Modus 1 im Frühling, 2 und 3 im Sommer
Im Frühjahr, bei unter 18 °C, läuft die Anlage im klassischen Kältemaschinenbetrieb. Absorptionsmaschine und Kompressionskälte schaffen eine sichere Kaltwasserversorgung. Rückkühler halten die Maschinen energiesparend auf optimaler Arbeitstemperatur. Steigt die Temperatur auf über 20 °C, folgt Modus 2: Das Kühlsystem arbeitet mit einer Freikühlung über die Erdsonden. Darüber hinaus notwendiges Kaltwasser erzeugen Absorptionskältemaschine und Kompressionskälte – Letztere profitiert von der im Sondenfeld gespeicherten „Kälte“. Daraus ergibt sich eine sehr effiziente Kälteerzeugung, auch bei höheren Außentemperaturen. Ist das Kühlpotenzial des Sondenfelds zur Freikühlung ausgeschöpft, kühlt das Feld im Modus 3 die Kompressionskältemaschinen. Das spart beim Betrieb der adiabaten Rückkühler Strom und Wasser, außerdem regeneriert sich das Erdsondenfeld für die nächste Heizperiode.
Modus 4 und 5 im Herbst und Winter
Bei Herbsttemperaturen über 5 °C startet Modus 4: Die Wärmeerzeugung für den Heizkreis im Wärmepumpenmodus erfolgt in den umschaltbaren AQG-Kältemaschinen. Kaltwasser erzeugt die Kompressionskälte der Wärmepumpen. Die Absorptionskältemaschine schaltet sich mit Beginn der Heizperiode ab. Dann hat das Heizungsnetz Vorrang. Im Modus 5, bei weniger als 5 °C, fungiert das in der Sommerperiode mit Wärmeenergie aufgeladene Sondenfeld als primäre Wärmequelle.
Konzept läuft bereits erfolgreich
Das MTA-Konzept läuft bereits erfolgreich auf dem Sartorius-Campus. Eckhard Hübner, Techniker Facility Management des Unternehmens: „Der ganzheitliche Ansatz von MTA hat uns überzeugt, wir haben alles aus einer Hand bekommen: Vorschläge, Konzept, Detail-Engineering, Inbetriebnahme. Das reduziert potenzielle Schnittstellenprobleme durch verschiedene Gewerke auf ein Minimum.“
