Älterer Bestand, analoge MSR-Technik
Wie häufig in solchen Fällen, entstand durch die sukzessive Erweiterung auch eine heterogene technische Gebäudeausrüstung, die zunehmend nicht mehr modernen energetischen Standards entsprach. Die Wärme wurde mit drei Heizkesseln aus den Jahren 1984 bzw. 1991 mit insgesamt 3 000 kW Leistung erzeugt. Als Primärenergie für die Wärmeerzeugung diente Butan, da in der Region zum Zeitpunkt der ersten Baumaßnahme keine Erdgasversorgung zur Verfügung stand. In Spitzenlastzeiten lieferten zwei LKW pro Woche das Flüssiggas an, die gesamte Handhabung mit unterirdischen explosionsgeschützten Tanks war kompliziert und gefährlich.
Für die Warmwasserversorgung standen drei Anlagen mit in Reihe geschalteten Warmwasserbereitern zur Verfügung, die Kälteversorgung erfolgte über zwei Kreise mit je einer Kompressionskältemaschine mit 460 bzw. 310 kW Leistung. Die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik war noch analog und stammte überwiegend aus den 1980er Jahren. Die Regelung war ineffizient, die Kesselanlage wurde unabhängig von der Außentemperatur geregelt.
Aufgrund der Bestandssituation entschied sich die Klinik, auf Basis eines Energiekonzepts umfassende Sanierungsmaßnahmen im Bereich Heizung, Kälte und Trinkwasser durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt waren bereits zwei weitere Neubauten in Planung, die inzwischen fertiggestellt sind: das 2014 eingeweihte Kinderbettenhaus mit 50 Behandlungsplätzen und das hochmoderne neue OP-Zentrum mit Intensivstation, das im Herbst 2015 in Betrieb genommen wurde. Bei der Erstellung des Energiekonzepts wurde die Wärmeversorgung für die geplanten Neubauten bereits berücksichtigt. Die Bereiche Warmwasser und Kälte konnten ausgeklammert werden, da die neuen Gebäude mit einer Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip ausgerüstet sind und die neue Kältezentrale im OP-Zentrum die Kälteerzeugung für die gesamte Klinik übernimmt. Auch die Raumlufttechnik der Bestandsgebäude war nicht Bestandteil des Energiekonzepts, da die meisten energetisch intensiveren Bereiche in den späteren Neubau verlegt wurden.
Umfassende Sanierung
Die im Konzept vorgesehenen Sanierungsmaßnahmen wurden bis Ende 2012 umgesetzt. Sie betreffen im Wesentlichen Wärme- und Kälteerzeugung, Verteilung, Warmwasserbereitung und MSR-Technik. Die Primärenergie für die Wärmeerzeugung wurde auf Erdgas umgestellt, dafür wurde eigens für die Klinik eine 8,8 Kilometer lange Trasse für die Anbindung an das Erdgasnetz verlegt. Die alten Heizkessel wurden durch zwei Blockheizkraftwerke und eine neue Kesselanlage ersetzt. Die BHKWs decken die thermische Grundlast der Klinik ab. Zwei Aggregate liefern jeweils 140 kW elektrische und 207 kW thermische Leistung. Hinzu kommen zwei Niedertemperatur-Kessel mit je 2 200 kW Leistung und 200 kW Abgaswärmetauscher. Die Heizkessel decken bei Bedarf die gesamte Heizlast der Klinik ab, das heißt, auch bei Stillstand der BHKW ist eine vollständige Wärmeversorgung gewährleistet. Für einen sicheren Betrieb sind die Wärmeerzeuger (Kessel wie BHKW) hydraulisch voneinander entkoppelt. Dazu wird ein Zortströmverteiler eingesetzt, der sowohl die Erzeuger wie auch die Verbraucher entkoppelt. Schichttrennplatten ermöglichen die optimale Einbindung der einzelnen Verbraucher und eine höhere Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf.
Für die Kälteversorgung wurden die beiden vorhandenen, bis dahin getrennten Netze hydraulisch miteinander verbunden, um alle Kälteabnehmer in den Bestandsgebäuden zukünftig zentral über die neue Kälteanlage im OP-Zentrum versorgen zu können. Da einer der beiden vorhandenen Kälteerzeuger für die Übergangszeit keine ausreichende Betriebssicherheit mehr bot, wurde er im Rahmen der Sanierungsmaßnahmen ersetzt. Des Weiteren wurden die vorhandenen Warmwasserbereiter mit insgesamt 25 500 Litern Speichervolumen auf Durchfluss-Erzeugungsanlagen mit Wärmetauschern umgestellt. Vorgehalten wird die Wärme nicht mehr durch Trinkwarmwasserspeicher, sondern hygienisch unbedenklich durch Heizungspufferspeicher vor den Anlagen.
Hocheffizienzpumpen von Grundfos
Ein wesentlicher Bestandteil der energetischen Sanierung war ein hydraulischer Abgleich des gesamten Klinikkomplexes und der Austausch älterer Umwälzpumpen. Das Heizungsnetz wurde neu berechnet, um die Energieflüsse optimal auszulegen. Für die Umsetzung wurden dann in den Bestandsgebäuden rund 7 500 Heizkörper mit neuen Voreinstellungen justiert. Durch die Optimierung der Wärmeverteilung konnten rund 5 % Wärmeenergie eingespart werden.
Erhebliche Einsparungen an elektrischer Energie brachte der Austausch der Umwälzpumpen. Die Bestandspumpen waren vielfach noch ungeregelt, mit Leistungsaufnahmen bis zu 1 500 Watt. Im Zuge der Sanierung wurden mehr als 40 Bestandspumpen in der Wärmeverteilung durch elektronisch geregelte Hocheffizienzpumpen von Grundfos ersetzt. Neben zwei elektronisch geregelten Inline-Pumpen vom Typ TPE 100-70 kamen dabei vor allem Modelle der Baureihe Magna3 zum Einsatz. Diese vielseitige Nassläufer-Baureihe deckt eine Vielzahl von Anforderungen ab. Bei der Sanierungsmaßnahme in Vogtareuth wurden insgesamt 47 Magna- und Magna3-Pumpen in Baugrößen von 25-60 bis 65-120F installiert. Die meisten davon ersetzten ineffiziente Bestandspumpen, in einigen Fällen (etwa in den Versorgungskreisen der neuen BHKW-Aggregate) handelte es sich um eine Neuinstallation.
Neben Wärmeerzeugung und -verteilung wurde auch die analoge MSR-Technik erneuert. Die Anlagen werden jetzt über eine Gebäudeleittechnik digital gesteuert und überwacht. Ein neues Störmeldesystem sorgt dafür, dass Störmeldungen direkt beim Dienst habenden Techniker auflaufen und umgehend behoben werden können.
Höhere Eigenversorgung, erhebliche Einsparungen
Das Ergebnis der Sanierungsmaßnahme beurteilen die Verantwortlichen positiv. „Mit den Umbauten haben wir deutliche Einsparungen, einen erheblich größeren Eigenanteil an der Energieversorgung und eine höhere Betriebssicherheit erreicht“, sagt Peter Esterer vom Gebäudemanagement-VT der Schön Klinik Verwaltung GmbH. „Unter dem Strich lag die Einsparung im ersten Jahr bei rund 250 000 Euro. Durch weitere Optimierungen im Betrieb der BHKWs konnten wir die Stromentnahme beim Energieversorger weiter reduzieren und liegen mittlerweile im Vergleich zum Zustand vor der Sanierung bei einer Einsparung von etwa 300 000 Euro pro Jahr. Gleichzeitig haben wir die CO2-Emission um 628 Tonnen pro Jahr reduziert.“
Besonders markant ist der drastisch gesunkene Stromverbrauch bei den Pumpen. Vor der Sanierung addierte sich der Energiebedarf der 46 Bestandspumpen in Heizzentrale und Unterzentralen auf 148 910 kWh pro Jahr. Die neuen Hocheffizienzpumpen sind erheblich wirtschaftlicher und kommen (obwohl aufgrund von BHKW und Rauchgaswärmetauscher sogar vier zusätzliche Pumpen erforderlich sind) auf einen Energiebedarf von 44 245 kWh pro Jahr – eine Einsparung von 70 %. Bei einem Arbeitspreis von rund 14 Cent pro Kilowattstunde entlastet alleine der Einsatz der Hocheffizienzpumpen die Betriebskosten um jährlich mehr als 14 000 Euro.
OP-Neubau mit gleicher Technik
Aufgrund der positiven Erfahrungen bei der Sanierung entschied man sich bei dem im Herbst 2015 fertiggestellten Neubau des OP-Zentrums für die gleiche Pumpentechnik. Der Wärmebedarf des neuen Gebäudes, dessen Nutzfläche in etwa so groß ist wie die der Bestandsgebäude, war bei der Erneuerung der Wärmeerzeugung bereits berücksichtigt worden. Für das OP-Zentrum musste lediglich eine Unterverteilung erstellt werden, die RLT-Geräte, Warmwasserbereitung und die statischen Heizflächen versorgt. Auch in der neuen Kältezentrale, die jetzt die gesamte Klinik inklusive Operationssälen, Intensivstation, Sterilgutversorgung und IT versorgt, setzt der Betreiber auf Pumpentechnik von Grundfos. Insgesamt sind im OP-Zentrum 12 Inline-Pumpen der Baureihe TPE sowie 24 Magna3-Nassläuferpumpen in Baugrößen zwischen 25-80 und 65-150F installiert. Alle Pumpen sind drehzahlgeregelt, ein Teil wird per Busschnittstelle zentral über die Gebäudeleittechnik gesteuert. Auch hier setzt die Klinik konsequent auf effizienten Betrieb.
„Ein heterogener Gebäudebestand mit immer wieder neuen Erweiterungsbauten ist eine echte Herausforderung für die Gebäudetechnik“, urteilt Peter Esterer. „Mit unserem Energiekonzept, den Sanierungsmaßnahmen und der Einbindung der Neubauten ist es uns gelungen, die Gebäudetechnik in Vogtareuth einheitlich auf den Stand der Technik zu bringen. Das zahlt sich bei den Betriebskosten und durch einen zuverlässigen Betrieb aus.“
Das positive Beispiel macht auch innerhalb der Klinikgruppe Schule. Bereits in Planung ist ein Erweiterungsbau der Schön Klinik München Harlaching, einer Spezialklinik für Orthopädie. Baubeginn war in der zweiten Jahreshälfte 2015. Auch hier setzt die Klinik wieder auf modernste Pumpentechnik von Grundfos.
Grundfos Pumpendaten und CAD-Bibliothek
Für die Rohrnetzberechnungsprogramme von LINEAR stehen die Grundfos Produktdaten mit Pumpen- sowie Regelkennlinie zur Verfügung. Die Grundfos CAD-Bibliothek unterstützt den Planer optimal mit 3D-Modell und 2 Ansichten bei seiner Konstruktionsarbeit. Anwender, die noch keine LINEAR Software einsetzen, erhalten mit dem Grundfos CAD-Browser eine leistungsstarkes Tool für AutoCAD. Die Datensätze und CAD-Bibliotheken sind für alle Anwender kostenfrei und können über das LINEAR Installation Center heruntergeladen werden.
www.schoen-kliniken.de – www.grundfos.de