Alles, was elektrisch geht, geht inzwischen auch mit Gas
Nach dieser Überzeugung begannen schon 1980 in Japan die Entwicklungsarbeiten für ein neuartiges, gasmotorisch betriebenes VRF-Multisplit-Luft/Luft-Wärmepumpensystem, das nicht nur für Zwecke der Kühlung/Klimatisierung/Entfeuchtung, sondern auch für die Wohnraumbeheizung geeignet ist. Zwischen 1987 und 1999 waren für den kommerziellen japanischen und asiatischen Markt bereits etwa 160000 Außeneinheiten hergestellt und installiert.
Am deutschen bzw. europäischen Markt machten sich derartige gasmotorisch betriebene Systeme in den Jahren 2003/2004 erstmals bemerkbar. Seither wurden in Europa ca. 1900 Außeneinheiten eingesetzt, in Deutschland jedoch nur ca. 150 bis 200 Stück. Unter anderem darüber berichtete Dr.-Ing. Ulrich Arndt, Prokurist des Unternehmens Alfred Kaut GmbH & Co. in Wuppertal und für dieses als Key Account Manager tätig, in der November-Ausgabe der KK auf den Seiten 2326. Er stellte in seinem Fachbeitrag auch die Umweltentlastung durch Erdgaseinsatz anstelle von Heizöl EL bzw. Öko-Öl ins Zentrum einer ökologischen Bewertung. Als Luft/Luft- oder Luft/Wasser-Wärmepumpe stellt die Gasmotor-Klimaanlage zudem eine konstant hohe Heizleistung bis 20°C Außentemperatur bereit.
Die Air Company Alfred Kaut in Wuppertal bemühte sich sehr frühzeitig, für ihre vom Hersteller Sanyo exklusiv vertriebene ECO Gas-Wärmepumpe VRF-Multisplitsystem Einsatzgebiete und Anwender in Deutschland zu finden. Dies gelang im Jahr 2004 in Kooperation mit einem regionalen Energieversorger im östlichen Niedersachsen, als schließlich im Frühjahr des Jahres 2005 im Hotel Holiday Inn Garden Court Helmstedt eine der ersten Sanyo ECO Gas-Wärmepumpen der Baureihe SGP für die Funktionen Heizen-Kühlen-Entfeuchten von 23 Zimmern im zweiten Obergeschoss des Hotels in Betrieb genommen werden konnte.
Die Installation erfolgte übrigens durch den langjährig qualifizierten Kälte-Klimatechnik-Fachbetrieb Lippelt in Wolfsburg, dessen Geschäftsführer Kälteanlagenbauermeister Sven Plooge für sich keine Vorbehalte darin sah, statt einer elektromotorisch angetriebenen und invertergesteuerten Außeneinheit nun mal einen wassergekühlten Vierzylinder-Viertakt-Reihengasmotor vom Fabrikat Nissan in Betrieb zu nehmen. Hierüber berichtete KK in ihrer Mai-Ausgabe des Jahres 2005 auf den Seiten 1622 sehr ausführlich.
Dennoch ist festzustellen, dass ein beruflich erfahrener, wirtschaftlich erfolgreicher Kälteanlagenbauerbetrieb nur schwer für die Nutzung der Gasmotortechnologie bei ECO-VRF-Multisplitsystemen zu gewinnen ist. Hierzu müssen sich wohl erst einige politische Rahmenbedingungen ändern, um die ökologischen Vorzüge dieser ressourcenschonenden Erd- oder Flüssiggasnutzung zu begreifen.
Lindaus nun erste Ausbildungsstätte für den Einsatz von gasmotorisch betriebenen Sanyo-ECO-Wärmepumpen in Deutschland
Die im vorigen Absatz erwähnten natürlichen Vorbehalte gestandener Kälteanlagenbauer gegenüber gasmotorisch betriebenen VRF-Wärmepumpensystemen gelten jedoch nicht für die Fachlehrer zur Kälteanlagenbauer-Ausbildung jetzt Mechatroniker/in für Kältetechnik in Lindau am Bodensee mit Studiendirektor Norbert Mößlang an der Spitze. Im Gegenteil, diese bayerischen Fachspezeln, die bis vor Kurzem allein für die ganz Bayern abdeckende Berufsbeschulung von Auszubildenden im Kälteanlagenbauerhandwerk zuständig waren (jetzt gibt es eine zusätzliche Schule in Kulmbach für den Bereich Oberfranken), erkannten schon 2004 die Notwendigkeit, das Lehrkonzept für Auszubildende auf gasmotorisch betriebene VRF-Klimatisierungs- und Wärmepumpensysteme auszudehnen. Während der IKK 2004 in Nürnberg wurde man hier auf dem Ausstellungsstand des Unternehmens Kaut fündig. Dort war die erste Gasmotor-Wärmepumpe des Fabrikates Sanyo näher zu betrachten.
So ein System muss so bald als möglich nach Lindau, dies zu erreichen war man wild entschlossen und man gab keine Ruhe, die hierfür (auch) nötigen finanziellen Notwendigkeiten zu erschließen. Es waren dann zwar noch eineinhalb Jahre Bagger-Arbeit nötig auch die bayerische Regierung musste ja ihre grundsätzliche Zustimmung erteilen ehe man zur Tat schreiten konnte. Die Firmen Alfred Kaut und Westfalen AG waren dann, jede für sich, auf ihre Art und Weise bei der Beschaffung von Hardware behilflich.
Grundsätzliches zu den Vorteilen des Einsatzes einer Gasmotor-Sanyo-Eco-Wärmepumpe; eine Technik der Zukunft?
Der Entschluss, sich mit der VRF-Technik mit Gasmotor im Verdichterantrieb mit R410A als Wärmepumpentechnologie von Sanyo (das Unternehmen Kaut führt hier in Deutschland zehn Leistungsabstufungen und 46 Modelle von Inneneinheiten) näher zu befassen, lässt sich mit nachfolgenden ökologisch überzeugenden Faktoren zusammenfassen:
- 100% konstante Heizleistung bis 20°C; schnelle Raumaufheizung im Anlauf
- Heizwasservorlauf bis +55°C
- Brauchwasserbereitung bis +55°C
- neben der Warmwasseraufbereitung besteht auch die Möglichkeit, Kaltwasser bzw. Sole bis 15°C bereitzustellen
- Primärenergieeinsatz mit Heizzahlen bis maximal 2
- kein Abtauzyklus erforderlich
- neuer Gasmotor mit hoher Effizienz arbeitet nach dem Miller-Zyklus, mit dem der Pumpverlust während des Verdichtungstaktes reduziert werden konnte
- große Wartungsintervalle für den Gasmotor (Fabrikat Nissan) = 10000 Betriebsstunden (ca. 4 Jahre). Im Vergleich zu einem Pkw-Motor entsprechen 10000 Betriebsstunden einer Laufleistung von ca. 500000 km ohne Motorinspektion!!
- Wärmerückgewinnung: Über einen neu entwickelten Plattenwärmeübertrager wird die Motorwärme effizient dem Kältekreislauf zugeführt. Ein proportional gesteuertes 3-Wege-Ventil regelt das Motorkühlwasser
- gleichzeitig Heizen, Kühlen und Entfeuchten ist gegeben
- Zentral-, Gruppen-, Einzelraumregelung und Anbindung in bestehende Gebäudeleittechniken.
Das Projekt Gasmotor-Sanyo-ECO-Wärmepumpe für die Werkstätten der Abt.Mechatroniker für Kältetechnik in Lindau
Die Staatliche Berufsschule in Lindau (Bodensee), in der auch die Berufsfachschule für gastronomische Berufe beheimatet ist, verfügt insgesamt über einen Schülerstand von 1850 Personen. Der jährliche Anteil an Auszubildenden für das Kälteanlagenbauerhandwerk die Ausbildungsberufsbezeichnung lautet ja seit dem 1.9.2007 Mechatroniker/in für Kältetechnik beträgt 385 Schüler; diese Schülerzahl für dreieinhalb Ausbildungsjahre unterteilt sich auf 13 Klassen. Als in der Branche bekannte Lehrkräfte stehen Studiendirektor Norbert Mößlang als Abteilungsleiter Kältetechnik sowie die Studien- bzw. Oberstudienräte Günter Köhler, Gunter Engelbrecht und Burkhard Löhr zur Seite.
Für die praktische Ausbildung (die ÜBL für die Innungen erfolgt auch in Lindau) aller Jahrgangstufen ist weiterhin Hermann Eggel als Fachlehrer verantwortlich. Ihm untersteht der Werkstattbereich, räumlich getrennt je nach Lehr-/Lernfunktion in vier Räume. Diese werden jetzt durch Einsatz des Kaut/Sanyo ECO-Gasmotor-VRF-Wärmepumpensystems der Type SGP-E120J2GU2 nicht nur im Sommerbetrieb klimatisiert, sondern diese Gasmotor-Wärmepumpe kommt auch für eine Zusatzbeheizung der Räume in Frage.
Die Nennleistung der VRF-Anlage mit 6 Innengeräten (5 Wandgeräte sowie 1 Deckenkassette mit 4-seitigem Luftaustritt) beträgt 35,5 kW für die Funktion Kühlen und 42,5 kW während des Betriebs Heizen. Hierzu korrespondierend beträgt der Gasverbrauch während der Betriebsphase Kühlen 27,3 kW bzw. 29,6 kW beim Heizen. Für die Gasversorgung kommt Propan als Flüssiggas zur Verwendung.
Die Gesamtfläche der zu klimatisierenden vier Werkstatträume addiert sich auf 720qm, die verlegte Kältemittel-Rohrleitungslänge summiert sich auf ca. 160 lfd.M.
Die Besonderheit in Lindau: Als Sponsoren wurden die Unternehmen Alfred Kaut GmbH + Co. (gasmotorisch betriebene ECO-VRF-Wärmepumpe) sowie die Westfalen AG (Propangastank für Außenaufstellung) bereits genannt. Beide Unternehmen lieferten damit einen Anteil an der benötigten Hardware. Alles andere wurde durch hauseigene Fachkräfte geplant und installiert. Unter anderem die Rohrleitungsverlegung und die Gerätemontage in den Innenräumen erfolgte durch Schüler der 12. Jahrgangsstufe unter fachkundiger Anleitung der Lehrer.
Ein vorläufiges Fazit
Norbert Mößlang und Günter Köhler ziehen gegenüber der KK das Resümee:
So können die Schüler am lebenden Objekt die Funktionsweise dieser Klimaanlagenbauart im wahrsten Sinne des Wortes begreifen und verstehen. Durch die Anbindung der Anlage an die schuleigene EDV werden die Kenndaten der im Betrieb befindlichen Anlage direkt im Klassenzimmer sichtbar gemacht. Eine elegantere Technologie, die Theorie mit der Praxis zu vereinen, muss man lange suchen.
Als abschließende Anmerkung: Die offizielle Übergabe des gasmotorisch betriebenen VRF-Wärmepumpensystems erfolgte am 18.10.2007 durch Kaut-Prokurist Guido Jansen an den stellvertretenden Schulleiter Studiendirektor Hans Knöpfler im Beisein von Jürg Hagleitner, dem österreichischen Bundesfachgruppenobmann Kälteanlagenbauer, sowie dem Herausgeber der KK, von dem dieser Bericht gekennzeichnet ist mitP. W. -
