Mit Pellets und Solar auf EE gesetzt - Heizungsmodernisierung: Holzpelletheizung mit Feinstaubfilter in der Seniorenwohnanlage

46 Seniorenwohnungen bietet die Alterswohnanlage Rorschacherberg in der Nähe des schweizer Bodenseeufers. In einer ruhigen Grünanlage mit Blick auf den See gelegen, erlauben die speziell für die Generation 60+ ausgestatteten Wohnungen den noch rüstigen Mietern, ein selbstbestimmtes Leben zu führen. Die direkte Angliederung an ein benachbartes Pflegeheim ermöglicht eine Inanspruchnahme der hier angebotenen Dienstleistungen wie z.B. den Besuch des Arztes oder der Physiotherapie, des Coiffeurs und der Fußpflege. Auch die Mahlzeiten im hauseigenen Restaurant erfreuen sich großer Beliebtheit.
Die Beheizung der Seniorenwohnung erfolgte bis 2012 über einen Ölkessel mit 120 kW Leistung aus dem Baujahr 1983. Das Brauchwasser wurde mit zwei je 2000 l fassenden Boilern ebenfalls über die Heizungsanlage bereitgestellt. Da der in die Jahre gekommene Kessel aufgrund interner Leckage bereits nachgeschweißt werden musste, war eine Heizungserneuerung unumgänglich. Auch die Wärmeverteilung über ungeregelte Umwälzpumpen entsprach nicht mehr dem Stand der Technik.
Der genossenschaftliche Betreiber der Seniorenwohnanlage beauftragte die enconenergie.consulting.ag mit einem Variantenvergleich zur Erstellung eines eigenständigen Heizkonzepts bzw. dem heizungstechnischen Anschluss der Seniorenwohnungen an das benachbarte Pflegeheim. Sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus Sicherheitsgründen entschloss man sich zur Instalation eines eigenständigen Heizkonzepts. Von Anfang an im Vordergrund stand der Wunsch nach Regenerativen Energien. Mit den Planungsarbeiten wurde ebenfalls die Firma encon beauftragt. Sie stellte schließlich ein Heizungskonzept mit zwei Pelletkesseln sowie solarer Unterstützung für die Warmwasserbereitung vor.

Eigenständiges Heizkonzept
Die Umbauarbeiten wurden von der in Rorschach ansässigen Installationsfirma Fürer Installationen AG übernommen. Sie mussten während des laufenden Betriebs erfolgen. Das Heizkonzept besteht aus einer Doppelkesselanlage (Kaskade) mit je einem Holzpelletkessel „KWB Multifire USV 100 D“ mit 99 kW sowie „USV 80 D“ mit 82 kW Leistung. Sie erhielten je eine separate Abgasführung sowie eine zwischengeschaltete Abgasreinigungsanlage mit elektrostatisch wirkenden U-Filtern zur Bindung des bei der Verbrennung der Pellets entstehenden Feinstaubes. Die Filter wurden vom Schweizer Abgastechnikspezialisten OekoSolve geliefert. Sie sind baugleich mit den in Deutschland angebotenen Produkten von Schräder Abgastechnik, Kamen.
Die beiden Holzpelletkessel dienen der Gesamtversorgung der Wohnanlage und wurden während der Heizperiode Anfang 2013 installiert. Um die durchgängige Wärmeversorgung bei den niedrigen Außentemperaturen während des Umbaus gewährleisten zu können, wurde eine komplett neue Heiztechnikzentrale aufgebaut. Die alte Ölfeuerung blieb bis zur Inbetriebnahme der neuen Pelletkessel zur Wärmeversorgung bestehen. Sie wurde nur kurzzeitig während der Anschlussphase unterbrochen. Komplett neu installiert wurden auch die gemischten Pumpengruppen in Effizienzklasse A mit Regelkugelhähnen vom Typ Grundfoss „Magna 3“. Sie wurden vorgefertigt und nach Inbetriebnahme der Wärmeerzeuger innerhalb von drei Stunden ausgetauscht.
Das Pelletlager der Doppelkesselanlage verfügt über eine separate Raumaustragung mit Federblattrührwerk und Knickschnecke. Es fasst ca. 37 t Nutzinhalt und sichert eine Volllastversorgung von ca. 1½ Monaten. Der errechnete Jahresbedarf an Pellets inkl. Berücksichtigung der Solarenergie liegt bei ca. 85 t/a. Die Kessel wurden auf Volllast dimensioniert, im Teillastverhalten arbeitet jedoch ein Wärmeerzeuger als Führungskessel (Master-/Slave Regelung), wobei dieser wöchentlich wechselt. Damit wird eine gleichmäßige Entleerung des Pelletlagers sichergestellt. Bei evtl. Störung, für Wartungsarbeiten usw., steht daher immer mindestens ein Kessel zur Verfügung.
Unterstützt werden die Pelletkessel von einer 46 m² großen Solaranlage (Backboxsystem), die durch ihre Anbindung an den gemeinsamen Pufferspeicher mit 5450 l Speichervermögen sowohl die sommerliche Warmwasserbereitung als auch einen kleinen Beitrag zur Heizungsunterstützung leisten kann. Beide Kessel sowie die Solaranlage geben ihre überschüssige Energie an den Schichtpufferspeicher ab, von dem sowohl die neu erstellten Heizgruppen als auch die Brauchwarmwasseraufbereitung im Durchlaufverfahren versorgt werden. Damit ist eine hygienische, legionellensichere Warmwasserversorgung nahezu unabhängig von der aktuellen Speichertemperatur gewährleistet. Die Rücklaufeinschichtung der Frischwasserstation erfolgt abhängig von der Temperatur auf zwei Höhen, um die sehr exakte Schichtung des Pufferspeichers nicht zu zerstören.

Weniger Feinstaub mit moderner Filtertechnik
Aufgrund der neuen Luft-Reinhalte-Verordnung (LRV) dürfen in der Schweiz seit dem 1. Januar 2012 keine Rauchgase mit mehr als 50 mg/m³ Staub imitiert werden. Diese Anforderungen hielten die neuen Kessel in der Wohnanlage Rorschacherberg selbst ohne zusätzlichen Feinstaubfilter ein. Dennoch wurde der Einsatz der beiden U-Filter vorgesehen. Diese zeichnen sich durch eine sehr kompakte Bauweise, einfachen Aufbau und hohen Abscheidegrad aus. Sie werden vorgefertigt auf Montageschienen, die gleichzeitig als Transportschutz dienen, geliefert. Die Abgase, bzw. die darin enthaltenen Staubpartikel, werden nahezu ohne zusätzlichen Druckverlust über eine Elektrode aufgeladen und setzen sich im zweiten Teil des U-Filters auf einer nachgeschalteten Abscheidefläche ab. Hier werden sie in periodischen Abständen durch Was-sereindüsung abgeschieden. Über einen Abwasseranschluss werden sie schließlich aus dem Filter ausgespült. Ein Drucksensor im unteren Bereich des Filters verhindert einen möglichen Rückstau. Zur Reinigung besteht ein Servicevertrag zwischen OekoSolve und dem Heizungsbetreiber. Eine einfache Reinigung durch Hauswart, Rauchfangkehrer oder SHK-Monteur wäre jedoch auch möglich.
Die Steuerung des U-Filters erfolgt über die OS-CTRL Elektronische Steuerung für Filteranlagen. Sie erzeugt und regelt die Hochspannung für die Elektrode. Über ein Touch-Display können verschiedenste Parameter wie Temperaturschwellen, Reinigungsintervalle und Regelparameter eingestellt werden. Dem Betreiber werden auf einen Blick die wichtigsten Anlagenparameter signalisiert. Darüber hinaus können weitere Informationen wie Betriebsstundenzähler und Anlagenhistorie ausgelesen werden.
Verschiedene analoge und digitale Ein- wie Ausgänge ermöglichen die Einbindung des Feinstaubfilters in ein zentrales Leitsystem. Zusätzliche Komponenten wie Pumpen, Abgasventilatoren oder Bypassklappen können über die Steuerung integriert werden.

Lohnend auch bei größeren Objekten
Das Beispiel der Seniorenwohnanlage in Rorschacherberg zeigt: Die Nutzung nachhaltig gewonnener Festbrennstoffe in Kombination mit solarer Brauchwassererwärmung lohnt sich auch für grö-ßere Objekte. Die Reinhaltung der Luft wird gewährleistet durch eine den Wärmeerzeugern nachgeschaltete Filteranlage. Mithilfe des U-Rohr-Filters von Schräder/OekoSolve sind die Heizungsbetreiber in der Lage, den Großteil der Feinstaubbelastung aus dem Abgasstrom zu entfernen und damit den vom Schweizer Gesetzgeber geforderten Wert noch zu unterbieten.

Kontakt: Karl Schräder Nachf., 59174 Kamen, Tel. 02307 973000 , Fax 02307 9730055, kamen@schraeder.com, www.schraeder.com