Schnell, flexibel, wirtschaftlich

In den Wintermonaten können Störungen der Wärmeversorgung die Wohnqualität akut beeinträchtigen oder sogar den Gebäudebetrieb zeitweise zum Erliegen bringen. Fällt etwa in öffentlichen oder gewerblich genutzten Objekten die Warmluft- und Warmwassererzeugung aus, sind aus haftungsrechtlichen Gründen – insbesondere jedoch im Sinne des Personenschutzes – unmittelbar wirksame Abhilfemaßnahmen zu treffen. Mobile Mietheizsysteme dienen als schnell verfügbare energetische Interimslösungen. Auf dem Niveau hoch entwickelter Effizienztechnologie gewinnen sie aber auch für den planmäßigen dauerhaften Einsatz in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen an Attraktivität.

Die Relevanz energetischer Versorgungssysteme zeigt sich am deutlichsten, wenn es unter verschärften Anforderungs- und Belastungsbedingungen zum Ausfall kommt. In Produktionsbetrieben oder in der Prozessindustrie etwa führen selbst kurzzeitige geringfügige Leistungsminderungen der Wärme- oder Kältezufuhr zu Verfahrensbeeinträchtigungen von hoher ökonomischer Tragweite. Auch können temperatursensible Betriebsmittel und Lagerware in kürzester Zeit nutz- oder vertriebsunfähig werden. In der Gebäudebewirtschaftung zählen eine bedarfsgerechte Raumklimatisierung und Wassertemperierung zu den grundlegenden Kriterien für Wohnqualität und Gesundheitsschutz.
Abhängig von den äußeren Temperaturverhältnissen können Versorgungseinschränkungen der Wärmeenergie sehr schnell zu einer drastischen Absenkung der Raumtemperatur führen. Eine bestimmungsgemäße Nutzung der betroffenen Räume ist dann binnen weniger Stunden oft nicht mehr möglich. Besonders schwerwiegende Auswirkungen hat dies auf den Betrieb medizinischer Einrichtungen wie Krankenhäuser oder Pflegeheime, auf öffentlich und gewerblich genutzte Objekte (Schulen, Kindertagesstätten, Schwimmbäder, Sporthallen etc.) oder Arbeitsumgebungen, in denen gemäß Regelwerk eine „gesundheitlich zuträgliche Raumtemperatur“ zu gewährleisten ist (Technische Regeln für Arbeitsstätten, ARS, A 3.5). Für die Aufrechterhaltung der Wärmeversorgung ist deshalb eine kurzfristige Inbetriebnahme geeigneter Übergangssysteme von zentraler Bedeutung.

Erfolgsfaktor Zeit im Krisenfall
Grundsätzlich bieten mobile Lösungen für temporäre Trocknungs-, Heiz- und Klimatisierungsprozesse den Vorteil kurzer Auftragszeiten und eines reduzierten Implementierungsaufwands. Wie schnell adäquate Ersatzanlagen und -geräte bei einem Versorgungsengpass in Betrieb genommen werden können, hängt dabei zunächst von der Verfügbarkeit der einsetzbaren Komponenten ab. Auf Basis einer exakten Kapazitätsplanung ermöglichen moderne Lagersysteme die stückgenaue Verwaltung und Steuerung hoch diversifizierter Produktportfolios. Anbieter, die wie der international agierende Klimatechnikhersteller Carrier über ein breites Komponentenspektrum verfügen, sind damit in der Lage, über zentralisierte Distributionsprozesse Aufträge unmittelbar ab Lager zu bedienen und im Bedarfsfall bereits vorkonfektionierte Lösungen an ihren Bestimmungsort zu versenden. Zeitintensive Orderverfahren – wie auch in der Regel erforderliche behördliche Genehmigungen – entfallen.
Gleichzeitig hat die Aufstellung des zur Verfügung stehenden Servicenetzwerks einen erheblichen Einfluss auf die zeitliche Umsetzbarkeit von Ad-hoc-Aufträgen: Können qualifizierte Personalressourcen engmaschig eingesetzt werden, lassen sich Anfragen flexibel bearbeiten und benötigte Fachkompetenzen je nach Anforderungslage variabel verzahnen.

Im Dreiklang: Technologie, Expertise, Erfahrung
Unter den besonderen Bedingungen einer Notfallsituation zeigt sich, dass langjährige Projekterfahrung und Fachexpertise Voraussetzung für schnelle, effektive und nicht zuletzt wirtschaftliche Interimskonzepte sind. Oft sind planende wie ausführende Integrationsspezialisten gefordert, die bei eingeschränkter Datengrundlage (etwa bezüglich vorhandener energetischer Infrastruktur, bereits verbauter Systeme, relevanter Verbrauchskennzahlen etc.) und auf Basis mitunter nur einmaliger Ortsbegehungen funktional und prozessual optimale Individuallösungen entwickeln.
Die Anforderungen an Leistungs- und Komforteigenschaften der Anlagen, aber auch an die operative Umsetzung der Sys­temintegration, einschließlich ihrer logistischen Organisation, sind in der Regel hoch. Nicht selten stehen aufseiten des betroffenen Auftraggebers kostenintensive Produktivitätseinbußen oder Schadenersatzforderungen der eigenen Kunden im Raum. Ein defektes Klimatisierungssys­tem im laufenden Betrieb eines Luxushotels stellt hierfür ein klassisches Worst-Case-Szenario dar, welches sich – begüns­tigt durch entsprechende klimatische Umweltbedingungen wie anhaltende Frost- oder Hitzeperioden – binnen kürzester Zeit drastisch verschärfen kann. In einem solchen Fall liegt das Primärziel einer mobilen Wärme- /Kälteversorgung zunächst darin, unvorhergesehene Ausfälle oder Funktionsdefizite von Bestandsanlagen störungsfrei und für den Nutzer weitestgehend unbemerkt zu kompensieren.

Intelligente Regelungssysteme für Wärme mit Präzision
Bei Objekten, die über eine Gebäudeautomation verfügen, lassen sich portable Ener­gieanlagen nahezu reibungslos in die Gebäudeleittechnik (GLT) integrieren, vernetzen und über webbasierte Regelungssysteme zentral steuern. Weil offene Standards einen synchronisierten Datenaustausch über interne und externe Softwareschnittstellen erlauben, ist es möglich, nicht nur die Geräteinformationen der mobilen Anlagen selbst zu überwachen und zu steuern, sondern gleichzeitig auch die für deren Betrieb relevanten Gebäude- und Umgebungsdaten im Blick zu behalten.
Die Verfügbarkeit einer GLT oder einer entsprechenden IT-Infrastruktur ist jedoch keine Vorbedingung. Unabhängig von GLT und Softwarearchitektur können prinzipiell immer auch autonom arbeitende mobile Energiesysteme über die multipel konfigurierbare Regelungstechnik angesteuert und modifiziert werden. Auf Basis immer differenzierterer digitaler Steuerungstools entsprechen mobile Ener­gieanlagen heute damit dem Standard hoch entwickelter Präzisionssysteme. Sie befähigen den Nutzer, sowohl die Temperatur wie auch andere Qualitätseigenschaften der Raumluft exakt nach individuellem Bedarf zeit- und ortsunabhängig zu regulieren.

Exakt angepasst: Individuallösungen für jetzt und morgen
Das Leistungs- und Ausführungsspektrum portabler Heiz-, Kälte- und Lüftungssysteme hat sich vor dem Hintergrund des raschen energietechnologischen Fortschritts deutlich erweitert. Bei der Konzeption moderner mobiler Anlagen ist heute eine hohe Variantenbreite mit unterschiedlichsten bedarfsspezifischen Adaptionen realisierbar. In dicht bebauten (Wohn-)Gebieten oder anderen räumlich begrenzten Einsatzbereichen etwa stellt der Platzbedarf ein entscheidendes Kriterium für die Wahl einer mobilen Versorgungslösung dar.
Damit ist die Herausforderung verbunden, technische Komponenten mit minimaler optischer und akustischer Wahrnehmbarkeit (geringe Geräuschemission, reduzierte Schallspitzen) in ihre Standortumgebung zu integrieren. Kompakte, modulare Bauweisen für die Innen- und Außenaufstellung flexibilisieren die Umsetzung und schaffen darüber hinaus die Voraussetzungen, das Versorgungssys­tem zu einem späteren Zeitpunkt problemlos zurückzubauen oder aber durch Anschluss zusätzlicher Aggregate zu erweitern. Steigen während der Anlagenlaufzeit die benötigten Leistungskapazitäten, können Einzelanlagen regelungstechnisch zu einem Verbundsystem gekoppelt und im Tandem- oder Mehrstufenprinzip betrieben werden.
Ein weiterer wesentlicher Faktor für die zunehmende Attraktivität gemieteter mobiler Energiesysteme liegt darin, dass sich Mietkonzepte kurzfristig und ohne tiefgreifende Investitionsentscheidungen umsetzen und finanzieren lassen. Ökonomisch interessant sind sie jedoch vor allem deshalb, weil sie auf Basis hoch entwickelter Effizienztechnologien nachhaltig betriebskostensenkend arbeiten können. Das Funktionsprinzip einer von Carrier eingesetzten mobilen Warmwasser-Heizzentrale zeigt, dass mittels verbrauchseffizienter, umweltentlas­tender Energieerzeugungssysteme Einsparpotenziale zu erschließen sind.

Verbrauchseffizient und umweltschonend zu warmem Wasser
Das Herz der intelligent steuerbaren Warmwasserstation bildet ein Vollwertbrennkessel, der sich sowohl auf Heizölbasis als auch mittels Erdgas betreiben lässt. Im Verbrennungsprozess entstehen Rauchgase, die ihre Wärmeenergie zu einem hohen Anteil an das Trägermedium des Kesselwassers abgeben und das im Gegenstrom zufließende Wasser in einem Temperaturband zwischen 55 und 80 °C erwärmen. In diesem ersten Prozessschritt der Wärmeübertragung kühlen die Rauchgase auf ein Temperaturniveau von ca. 70 °C ab, um danach in den Sekundärwärmeübertrager überführt zu werden. Im weiteren Verfahren geben die Rauchgase erneut Wärme ab. Gleichzeitig wird im Restwärmerückgewinnungsprozess latente Wärme dazu genutzt, die im Brenner eingesetzte Frischluft auf bis zu 60 °C anzuheben. Die nun auf weniger als 48 °C (bei Verwendung von Heizöl) abgesenkten Rauchgase werden abschließend in den Kamin eingeleitet. Die finale Abgabetemperatur liegt dort zwischen 20 und 40 °C. Um die im Rauchgas befindlichen Schadstoffanteile nicht an die Umwelt abzugeben, werden diese zunächst durch ständige Kondensation gebunden und anschließend in einem speziellen Verfahren neutralisiert. Übrig bleiben ph-neutrales Kondenswasser sowie schwefeldioxidfreier Wasserdampf.
Das Prinzip der mehrstufigen Wärmeübertragung unter Einbeziehung von Restwärmerückgewinnung und Frischluftzirkulation ermöglicht es, die eingesetzten Primärenergien effizient zu nutzen. Der Vollbrennwertkessel erzielt auf diese Weise einen Wirkungsgrad von bis zu 99,6 % bei einer Nennwärmeleistung der Anlage von 120 kW. Entsprechend positiv fallen die daraus resultierenden Verbrauchs- und Emissionsbilanzen aus, die sowohl eine Energieeinsparung als auch reduzierte Abgasverluste (bei deutlich gesenkten Abgastemperaturen) belegen.
Die Anwendungsoptionen eines solchen Energieerzeugungssystems sind vielfältig und können durch funktionale Kopplung mit weiteren Geräten sowohl zur Bereitstellung von Warmwasser als auch zur Lufttemperierung oder Prozessunterstützung auch in nicht-stationären Umgebungen eingesetzt werden.

Fazit
Ob im Gebäudebetrieb, im Bauwesen oder in der Produktions- und Prozessindustrie: Der Energiebedarf steigt gesamtgesellschaftlich und branchenübergreifend exponentiell an. Parallel dazu entwickeln sich die Anforderungen an immer differenziertere und individualisierte Versorgungslösungen. Aufgrund ihres hohen technologischen Standards und ihrer funktionalen Anpassungsfähigkeit an eine sich fortwährend verändernde Marktnachfrage, kommen portable Anlagen und Geräte nicht mehr nur als Redundanzsysteme (bei Ausfall der Bestandsanlage oder zur Spitzenlastabdeckung) zum Einsatz. Vielfach dienen sie bereits der planmäßigen – und häufig langfristigen – Objektbewirtschaftung und einer bedarfsgerechten Optimierung von Wohn- und Arbeitsplatzqualität.

Autor: Sven Vogl, Vertriebsleiter Service & Rental Systems, Carrier Klimatechnik GmbH

Bilder: Carrier Klimatechnik GmbH

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