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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.
2
Projekt:Bürogebäude
Bürogebäude der Firma SchalmBürogebäude der Firma Schalm
geplante AufstockungBestand
Heizung
Kühlung
Seminar
Kosten
Fazit
Einzelbüros
Einzelbüros
Geschäftsführung
Geschäftsführung
Seminarraum
3
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
12
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
13
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
15
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
16
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
18
Projekt:Bürogebäude
ZeichnungenZeichnungenGrundriss der Aufstockung
Bestand
Heizung
Kühlung
Seminar
Kosten
Fazit
19
Projekt:Bürogebäude
ZeichnungenZeichnungen
Ansicht nach FertigstellungBestand
Heizung
Kühlung
Seminar
Kosten
Fazit
20
Projekt:Bürogebäude
ZeichnungenZeichnungen
Anlagenschema für den Heizbetrieb, der Erhitzer der
geplanten Klimaanlage wird mit versorgt
Bestand
Heizung
Kühlung
Seminar
Kosten
Fazit
21
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