Zur Energieeinsparung sind auf der gesamten Fläche des Tankstellendaches Photovoltaikelemente zur regenerativen Stromerzeugung installiert. Auf dem begrünten Dach der Raststätte (Bild 1) ist zudem auf 20 m2 eine Solarthermieanlage zur Warmwassererzeugung an-gebracht. Spezielle Wärmeübertrager regeln darüber hinaus die Klimatisierung und die automatische Frischluftzufuhr im Raststättengebäude und sorgen für eine hohe Luftqualität bei minimalem Energieeinsatz. Der Einsatz von LED-Leuchten auf der gesamten Anlage trägt ebenfalls zur Senkung der Energiekosten bei.
Als Grundlage für die Auslegung der Wärmeerzeuger wurde die Heizlastberechnung gemäß DIN EN 12831 durchgeführt, zur Bestimmung der Kühlleistung das Berechnungsverfahren gemäß VDI 2078 an-gewandt. Ziel des Heiz- und Kühlkonzeptes ist es, möglichst viel der notwendigen Energie durch regenerative Technologien zur Verfügung zu stellen. Zum Einsatz sind deshalb mehrere Luft/Luft-Wärmepumpen und drei Luft/Wasser-Wärmepumpen gekommen. Alle Wärmepumpen sind elektrisch betrieben. Zur Unterstützung des Heizsystems sind zusätzlich Solarthermie-Kollektoren vorgesehen.
Das Konzept im Einzelnen
Das geplante Konzept sieht vor, dass die Raumtemperierung und Belüftung des Gastronomiebereichs (Restaurant, Spielbereich, Lounge) und Shops (Bild 2 und 3) vornehmlich durch die raumlufttechnischen Anlagen realisiert werden. Die Heiz- und Kühlregister der RLT-Anlage sind als Direktverdampfungsregister für Kältemittel konzipiert, d. h. sie werden direkt von Luft/Luft-Wärmepumpen beaufschlagt. Zur Abdeckung der Spitzenlasten ist eine zusätzliche Umluftkühlung für den Shop- und Gastronomiebereich erforderlich. Die Außeneinheiten von Panasonic mit insgesamt 101 kW Kühlleistung (2-Leiter VRF-Wärmepumpe) wurden auf dem Flachdach über dem Shop aufgestellt. Als Inneneinheiten kommen insgesamt fünf Deckenkassetten, zwei Kanalgeräte, drei Wandgeräte und zwei Türluftschleier zum Einsatz. Des Weiteren ist für den WC- und Dusch-Bereich ein Kreuzstromwärmeübertrager mit Direktverdampfungsregister an das VRF-System angeschlossen. Um die Wärme- und Kälteverluste im Shop durch die geöffneten Eingangstüren reduzieren zu können, sind zwei Türluftschleier installiert, die ebenfalls an das VRF-System angeschlossen sind: Die gesamte Breite der Eingangstür ist abgeschleiert“. Der Einbau der Türluftschleier erfolgte frei von der Rohdecke abgehängt. Die Bedienung, Steuerung und Überwachung der Inneneinheiten übernimmt der Touch-Controller mit 6,5-Zoll TFT-Berührungsbildschirm in LCD-Ausführung.
Die Warmwasserversorgung
Die Beheizung der Nebenräume erfolgt über konventionelle Heizkörper, eine Kühlung ist hier nicht vorgesehen. Die Warmwasserversorgung der Küche und des Sanitärbereichs erfolgt durch ein Frischwassermodul. Die für diese Art der Warmwasserbereitung benötigte Menge an Heizungswasser wird in einem 1 500-Liter-Pufferspeicher vorgehalten. Neben der Warmwasserbereitung dient der Pufferspeicher zusätzlich zur Versorgung der Heizkörper in den Nebenräumen (Bild 4). Die Aufheizung des Pufferspeichers erfolgt durch insgesamt drei Hitachi Yutaki S80 Luft/Wasser-Wärmepumpen. Die Wärmepumpen bestehen aus einer Außeneinheit sowie einem Wassermodul zur Bodenmontage. Aufgrund der im Wassermodul integrierten Smart“-Kaskade besteht die Möglichkeit, Vorlauftemperaturen von bis zu 80 °C zu erzielen. Die Kaskade wird erst bei höheren Heizungswasser-Vorlauftemperaturen aktiviert, um so einen hohen Wirkungsgrad bei Teillast zu erzielen. Dieses Konzept ermöglicht auch, die Heiznennleistung sogar bis 15 °C Außentemperatur konstant zu halten.
Zum intelligenten und energieeffizienten Regeln der verbauten Luft/Wasser-Wärmepumpen ist der Kaut-Wärmepumpenmanager mit LCD-Display zum Einsatz gekommen. Zusätzlich ist zur Unterstützung der Heizungsanlage eine 25-m²-Solarthermieanlage auf dem Dach installiert.
Zur Einhaltung der Gesetzesanforderungen nach § 62g ff. des WHG (Wasserhaushaltsgesetz), § 3 der VAwS (Anlagenverordnung), § 3 USchadG (Umweltschadensgesetz) sowie Art. 4, Art. 11 § 3 der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU WRRL) und ihrer EU-Tochterrichtlinie Grundwasserschutz“ sind alle Außeneinheiten mit einem Auffang- und Rückhaltesystem ausgestattet. Das Auffang- und Rückhaltesystem ist ein Sicherheitssystem auf dem neuesten Stand der Technik: Es hält gemäß den gesetzlichen Vorgaben Leichtflüssigkeiten, beispielsweise Estheröl, durch das integrierte Gegenstromsystem zurück.
Lüftungsanlage Küche
Die Aufstellung der RLT-Anlage in geteilter Ausführung erfolgte auf dem Dach über dem Erdgeschoss sowie in einem Technikraum im 1. Obergeschoss. Die Anlage besteht aus einem Zu- und Abluftgerät mit Wärmerückgewinnung durch ein Kreislaufverbundsystem. Die Zu-/Abluftmenge beträgt ca. 8 700 m³/h. In der Zuluft- und Abluftleitung wurden automatische Rauchmelder, direkt hinter bzw. vor dem Lüftungsgerät eingesetzt. Über die Rauchmelder werden die Ventilatoren im Falle einer Rauchdetektion sofort abgeschaltet und die Außen- und Fortluftklappen geschlossen. Dies erfolgt zu-sätzlich noch über die Brandmeldeanlage.
Die Außenluft wird durch das Lüftungsgerät gefiltert, beheizt, gekühlt und entfeuchtet. Die Versorgung mit Heiz- bzw. Kühlenergie erfolgt über drei Panasonic Pac-i Mono-Splitanlagen mit einer Kühlleistung von jeweils 25 kW und einer Heizleistung von 28 kW. Die externen Wärmeübertrager werden durch die Steuereinheit Modell EKFEV DCi angesteuert.
Die Steuereinheit EKFEV DCi ist eine Eigenentwicklung von Kaut. Sie besteht aus einem anschlussfertigen Schaltkasten mit integrierter Bedienung für direkte, kälteseitige Einbindung in Panasonic DC-Inverter/Pac-i-Systeme über den P-Link-BUS. Eine externe Ansteuerung und Überwachung des Wärmeübertragers über eine bauseitige GLT ist möglich. Für eine Regelung des Wärmeübertragers über die Raumtemperatur ist als Option der externe Raumtemperatursensor CZ-CSRC2 erforderlich. Die Sollwerttemperatur kann in 1-K-Schritten über ein extern generiertes analoges 0–10 V-Signal oder alternativ über ein analoges 0–140 -Signal parametriert werden. Es besteht auch die Möglichkeit, über ein externes 0–10 V-Signal die Leistungsaufnahme des Verdichters zu begrenzen. Dies ermöglicht eine Zulufttemperaturregelung. Die Luftverteilung erfolgt mittels Drallauslässen, Lüftungsgittern oder Tellerventilen. Im Shop- und Gastronomiebereich ist Glattrohr (Sichtmontage) als Lüftungsleitung installiert. Die Abluftansaugung erfolgt über Induktionshauben mit integrierter Luftreinigung und Geruchsbeseitigung zum Schutz der Abluftanlage sowie zur Vermeidung von Geruchsbelästigung der Umgebung.
Shahab Keshawarz,
Abteilungsleiter im Bereich Kaltwassersysteme, Alfred Kaut GmbH & Co., Wuppertal
