25 Jahre alte Heizungsanlage mit energieeffizienter Technik erneuert / Jährliche Stromkosten von 9.000 Euro allein durch alte ungeregelte Pumpen / Erhebliche Einsparungen durch Austausch gegen „Wilo-Stratos“ und „Wilo-Stratos ECO“ / Automatische Anpassung der Pumpenleistung an wechselnde Betriebszustände der Heizungsanlage / Haushaltsneutrale Finanzierung durch Energiespar-Contracting.
Ein Großteil der Justizvollzugsanstalt Ziegenhain im nordhessischen Schwalmstadt befindet sich in einem ehemaligen Jagdschloss, dessen älteste Bauteile aus dem 12. Jahrhundert stammen. Für die Senkung des Heizenergie- und Stromverbrauchs setzte man demgegenüber auf das innovative, haushaltsneutrale Finanzierungsinstrument Energiespar-Contracting. Insgesamt werden Heizungsanlagen und Lüftungssysteme jetzt von 50 Wilo-Hocheffizienzpumpen der Serien „Wilo-Stratos“ und „Wilo-Stratos ECO“ versorgt. Gegenüber den zuvor installierten ungeregelten Standardpumpen wurde ein durchschnittliches Stromsparpotenzial von 65 % errechnet. Dieser Wert wird nach den ersten Praxiserfahrungen noch übertroffen. Betreiber, Pumpenlieferant und Heizungshersteller Seite an Seite im Kampf gegen Klimasünder (von rechts nach links): Alfred Richard (JVA Schwalmstadt), Klaus Kassin (Wilo) und Tilmann Faust (Buderus). Fotos: Wilo SE
In vielen öffentlichen Liegenschaften entwischen etliche Megawattstunden Heizenergie und Strom unkontrolliert durch veraltete Heizungsanlagen und Wärmeverteilungen. Die Justizvollzugsanstalt Ziegenhain im nordhessischen Schwalmstadt geht vor diesem Hintergrund mit gutem Beispiel voran. Sie konnte mit Hilfe eines Energiespar-Contractings die schlimmsten Klimasünder dingfest und durch Austausch gegen modernste Energieeffizienztechnik unschädlich machen. So wurde die 25 Jahre alte Heizungsanlage durch eine neue Heizzentrale mit integriertem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Wärme- und Stromerzeugung ersetzt. Doch nicht nur bei der Heiztechnik wurde Wert auf maximale Energieeffizienz gelegt. Bei der Wärmeverteilung setzte man auf stromsparende Pumpentechnik des Dortmunder Pumpenspezialisten WILO SE.
Angesichts eines jährlichen Stromverbrauchs von über 1,7 Mio. kWh bei einer Spitzenlast von bis zu 417 kW hatte schon in der Planungsphase die Senkung der hohen Strombezugskosten im Vordergrund gestanden. Als „Stromfresser“ wurden unter anderem die 25 Jahre alten, ungeregelten Umwälzpumpen identifiziert, die in der Heizzentrale und in sechs Unterstationen das weitläufige Heizungs- und Lüftungssystem mit Wärme versorgten. Eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ergab, dass diese allein bereits für sträflich hohe Stromkosten von fast 9.000 Euro im Jahr verantwortlich waren. Für den Austausch der vorhandenen Pumpen gegen Wilo-Hocheffizienzpumpen wurde ein durchschnittliches Stromsparpotenzial von fast 65 % für alle Unterverteilungen ermittelt – ohne weitere Einspareffekte durch eine mögliche Anpassung der Förderleistung an die neue Anlagenkonfiguration zu berücksichtigen. Hieraus resultierte zugleich eine sehr kurze Amortisationszeit des Pumpenaustauschs von weniger als zwei Jahren.
Heizungspumpen: Stromsparpotenzial von bis zu 80 %
Vor diesem Hintergrund wurde nicht gezögert, einen Großteil der in den Heizungsanlagen und Lüftungssystemen vorhandenen Pumpen – obwohl noch funktionstüchtig – im Rahmen der Anlagenmodernisierung durch 50 Hocheffizienzpumpen der Typen „Wilo-Stratos“ und „Wilo-Stratos ECO“ zu ersetzen. Diese sind mit einem Stromsparpotenzial von bis zu 80 % gegenüber ungeregelten Standardpumpen wahre „Musterknaben“ in Sachen Energieeffizienz. So stellt Alfred Richard, der für Heizung, Wasserversorgung und Lüftungstechnik verantwortliche Mitarbeiter der JVA, den Pumpen einige Monate nach der Inbetriebnahme bereits ein äußerst positives Zeugnis aus: „Hinsichtlich der von unserem Contractingpartner errechneten Werte für die Energieeinsparung befinden wir uns voll im Plan. Aktuell werden noch die Umwälzpumpen feinreguliert, um den Stromverbrauch in diesem Bereich weiter zu drosseln.“ Die ersten Erfahrungen mit den elektronisch geregelten Hocheffizienzpumpen seien sehr positiv, das hydraulische Verhalten der Heizungsanlage habe sich deutlich verbessert.
Wärme- und Stromerzeugung im Heizhaus
Im Mittelpunkt der Erneuerungsinvestitionen stand das Heizhaus der JVA. Hier wurden ein Niedertemperaturkessel mit 1.260 kW, ein Brennwertkessel mit 640 kW sowie ein BHKW mit einer thermischen Leistung von 363 kWth und einer elektrischen Leistung von 238 kWel eingebaut. Die Eigenerzeugung deckt etwa drei Viertel des Stromverbrauchs der JVA. Vom Heizhaus aus sorgen drei neue, leistungsstarke Normpumpen „Wilo-NP 50/125“ für die zentrale Versorgung der insgesamt sechs Unterverteilungen auf dem Gelände. Die automatische, stufenlose Leistungsregelung der Mehrpumpenanlage übernimmt ein digitales „Wilo CR“-Schaltgerät. Hiermit kann eine bedarfsgerechte, energieoptimierte Anpassung der Fördermenge an den Anlagenbedarf erfolgen.
Für die gesamte Sanierungsmaßnahme wurden Kosten in Höhe von 900.000 € veranschlagt. Zur haushaltsneutralen Finanzierung der hiermit verbundenen Investitionen vereinbarte das Land Hessen – vertreten durch die JVA Schwalmstadt – ein Energiespar-Contracting über elf Jahre mit der Deggendorfer YIT Germany GmbH (früher Stangl GmbH), die gleichzeitig die Anlagenplanung und -realisierung übernahm. Die Energiekosteneinsparungen sollen bei einer vereinbarten Laufzeit von elf Jahren ca. 150.000 €/a netto betragen. Zudem können jährlich ca. 1.074 t CO2-Emissionen vermieden werden. Nach Ablauf des Contractings im Jahr 2019 kommen die finanziellen Einsparungen komplett dem hessischen Landeshaushalt zugute.