2 MW-Premix-Gasgebläse für Erdgas-Heizungen in großen Wohn- und Bürobauten

Nahwärmeversorgung reduziert Wärmeverluste und Kosten

Ein herkömmliches Heizkraftwerk für die Fernwärmeversorgung erfordert hohe Investitionen in Verteilernetze mit erheblichen Wärmeverlusten auf längere Strecken. Bild: tanasan / fotolia.com

Städtische Gebiete sind für Bürobauten und Wohnungsbau gleichermaßen attraktiv. Gleichzeitig spielt die Umweltverträglichkeit gerade von Heizungen für Neubauten in Ballungsgebieten eine zentrale Rolle. Eine moderne mit Gas-Premix-Gebläse betriebene Nahwärmezentrale kann nun, mit einem einzelnen Boiler ausgerüstet, bis zu 2 MW Wärmeleistung zur Verfügung stellen. Die Premix-Technik reduziert den Schadstoffausstoß und in Kombination mit einem EC-Motor mit breitem Modulationsbereich ist so die Umweltbelastung minimal.

Bisher werden vielfach einzelne große Heizkraftwerke außerhalb dicht bebauter Gebiete genutzt, um Heißwasser per Fernwärmeversorgung zum Verbraucher zu bringen. Bei steigenden Energiepreisen und Umweltstandards ist diese Methode angesichts der Wärmeverluste zumindest für Neubauten nicht immer die optimale Lösung. Stattdessen geht der Trend hin zu umweltfreundlichen Gas-Heizzentralen vor Ort. Ein entscheidender Vorteil ist dabei, dass auch über weite Entfernungen der Energieverlust, der bei Fernwärme trotz Isolierung der Rohre über lange Strecken zwangsläufig auftritt, damit der Vergangenheit angehört. Der zweite Pluspunkt dieser Vorgehensweise sind Einsparungen bei der Infrastruktur. Eine einfache Gasleitung kann ein Vielfaches an Energie gegenüber einer viel größeren Fernwärmeverrohrung mit isolierter Vor- und Rücklaufleitung bewältigen. Zudem ist leicht einzusehen, dass eine isolierte Rohrleitung beim Bau und später im Betrieb mit Wartung und Instandhaltung deutlich teurer ist als eine nahezu wartungsfreie Erdgasleitung.

Trend zur Nahbereichsversorgung

Der Trend von herkömmlicher Fernwärmetechnik hin zur Nahbereichsversorgung wird dabei noch von weiteren Faktoren begünstigt. Aus ökologischer Sicht ist die Stoffbilanz sowohl beim Bau als auch beim Betrieb der Heizung mit Erdgas deutlich besser als bisherige Fernwärmekonzepte. Vor allem der Kohlendioxidausstoß ist heute für die Bewertung maßgeblich. Erdgas ist der fossile Energieträger mit dem kleinsten CO2-Fußabdruck und schont daher das Klima. Hinzu kommt: je weniger zusätzliche Rohre verlegt werden müssen, umso schneller lassen sich Projekte umsetzen.

Bei großen Gebäuden wie Hochhäusern kann man mit der Wärmezentrale vor Ort so deutlich Kosten einsparen und die Umweltbelastung reduzieren. Selbst bei der Versorgung von Wohngebieten kann durch eine Nahwärmeversorgung die Umweltbilanz deutlich verbessert werden. Bei der Erschließung neuer Gebiete lässt sich außerdem das Nahverteilernetz schnell und plangemäß im neuen Baugrund verlegen, ohne zu sehr auf bestehende Infrastruktur Rücksicht nehmen zu müssen.

Variable Leistung verbessert Betriebsbilanz

Kompakte Nahwärmezentralen vor Ort sind für große Gebäude und Wohnviertel gleichermaßen eine ökologische Lösung. Bild: Petair / fotolia.com

Kompakte Nahwärmezentralen vor Ort sind für große Gebäude und Wohnviertel gleichermaßen eine ökologische Lösung.
Bild: Petair / fotolia.com

In modernen Gebäuden sind heute ungefähr 2 MW Leistung nötig, um Häuser mit 50 Etagen oder Siedlungen mit ca. 100 Einfamilienhäusern mit Heiz- und Brauchwasser zu versorgen. Eine moderne Gas-Feuerungstechnik in Premixtechnologie punktet dabei durch ihre homogene Gemischaufbereitung mit niedrigeren Verbrennungstemperaturen und vollständiger Brennstoffausnutzung. So werden nur sehr geringe Mengen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen oder Stickoxiden ausgestoßen. Eine gleitende Wärmebereitstellung durch modulierenden Brennerbetrieb erhöht zudem den Wirkungsgrad der Gesamtanlage. Gerade bei stark wachsenden Boomstädten ist daher die moderne Erdgas-Nahwärmeversorgung eine echte Alternative zur Fernwärme in punkto Ökobilanz, Wirtschaftlichkeit und schnellem Baufortschritt.

Installationsaufwand senken

Das neue Premix-Gebläse G3G 315 von ebm-papst Landshut bietet modulierbare Wärmeleistung 250 bis zu 2000 kW. Bild: ebm-papst

Das neue Premix-Gebläse G3G 315 von ebm-papst Landshut bietet modulierbare Wärmeleistung 250 bis zu 2000 kW.
Bild: ebm-papst

Bisher gab es jedoch einen Nachteil: für größere, per Einzelkessel benötigte Wärmelasten über 1 MW waren keine geeigneten, hocheffizienten und gleichzeitig über einen breiten Bereich modulierbare Gasgebläse am Markt verfügbar. Um diese Leistungen zu erreichen, mussten vor Ort mehrere in Kaskade betriebene Kessel installiert werden. Neben zusätzlichem Installationsaufwand bedeutete das auch erhöhte Wartungskosten. Mit dem neuen Premix-Gebläse G3G 315 von ebm-papst Landshut steht für die Wärmeversorgung größerer Einheiten nun ein breit modulierendes Gasgebläse zur Verfügung, das für Heizleistungen von bis zu 2 MW eingesetzt werden kann. Selbstverständlich können damit ausgestattete 2 MW-Boiler für noch höhere Wärmelasten auch in Kaskade betrieben werden. Dies ermöglicht z.B. die Nahwärmeversorgung von deutlich größeren Hochhauskomplexen, wie sie speziell im asiatischen Raum immer häufiger gebaut werden. So reduzieren sich die Investitionen und laufenden Betriebskosten der Wärmeversorgung mittels Erdgas deutlich.

Gutes verbessert und angepasst

Einbaubeispiel des neuen Gebläses in einer modernen Heizzentrale. Bild: ebm-papst

Einbaubeispiel des neuen Gebläses in einer modernen Heizzentrale.
Bild: ebm-papst

Das neue Gasgebläse baut auf der langjährigen Erfahrung der Gebläsespezialisten aus Landshut auf. Es eignet sich für Gas-Brennwertgeräte und kann daneben auch andere Einsatzbereiche mit hohem Luftbedarf wie z.B. in der Filtrations- oder Prozesslufttechnik abdecken. Bei der Entwicklung konnten die Spezialisten auf bewährte Motorenkomponenten aus ihrem Gebläse-Portfolio zurückgreifen und sie den speziellen Anforderungen im Heizungsbereich anpassen. Die Aerodynamik des Laufrades und die Motorcharakteristik ließen sich so optimal aufeinander abstimmen. Eine neue Motor-/Elektronik-Konfiguration erlaubt nun Drehzahlen bis zu 6000 U/min, zusammen mit dem effizienten Laufrad und der optimierten Luftführung des Ventilators ergibt sich ein breiter Modulationsbereich des Gebläses von bis zu 1:8. Damit deckt das Gebläse als erster Vertreter seiner Klasse einen Wärmebereich von 250 bis 2000 kW in einer Einheit ab. Das reicht aus, um auch einem stark schwankenden Wärmebedarf wirtschaftlich folgen zu können. Für noch größere Heizleistungen sind weitere Gasgebläsebrenner in der Entwicklung und werden demnächst die Leistungsgrenze der modulierenden Gas-Premix-Kessel weiter nach oben verschieben.

Neben der Effizienz der Verbrennung war auch die leichte Einbindung in moderne Steuerungssysteme ein Entwicklungsziel. Eine standardisierte Schnittstelle in der Motoransteuerung erlaubt daher die Übertragung aller wichtigen Daten, z.B. über PWM- oder 0-10 V-Signal bzw. Modbus-RTU. Mit 380 bis 480 VAC und 50/60 Hz Drehstrom fördert der G3G 315 bis zu 4.300 m³/h (im Freistrahlbetrieb) und baut einen maximalen Gegendruck von 6.200 Pa (bei Volldrosselung) auf. Die Fördermitteltemperatur darf dabei bis zu 50 °C betragen, die max. zulässige Motorumgebungstemperatur liegt bei 60 °C. Die Leistungsaufnahme des Green Tech EC-Motors beträgt bis zu 6 kW. Gehäuse und Lüfterrad des 530 x 550 x 365 mm (L x B x T) messenden Gebläses sind aus Aluminium gefertigt. Eine robuste Abdeckhaube schützt Motor und Elektronik.

Über ebm-papst
Die ebm-papst Gruppe, Familienunternehmen mit Hauptsitz in Mulfingen, Baden-Württemberg ist der weltweit führende Hersteller von Ventilatoren und Motoren. Seit seiner Gründung 1963 setzt das Technologieunternehmen kontinuierlich weltweite Marktstandards. Mit über 20.000 Produkten bietet ebm-papst für praktisch jede Aufgabe in der Luft- und Antriebstechnik die passende, energieeffiziente und intelligente Lösung. Im Geschäftsjahr 2018/19 erzielte der Branchenprimus einen Umsatz von 2,18 Mrd. €. ebm-papst beschäftigt über 15.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an 28 Produktionsstätten (u. a. in Deutschland, China und den USA) sowie 48 Vertriebsstandorten weltweit. Ventilatoren und Motoren des Weltmarktführers sind nahezu in allen Branchen zu finden, wie zum Beispiel in den Bereichen Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik, Haushaltsgeräte, Heiztechnik, Automotive und Antriebstechnik.

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Christian Diegritz

Leiter Produktmanagement, Marketing und Kommunikation

Andreas Zeiff

Andreas Zeiff

Studium des Chemie-Ingenieurwesens und der Chemie, Beschäftigung mit Elektronik, berufliche Tätigkeit im Maschinenbau, seit Ende 1998 journalistisch tätig für das Redaktionsbüro Stutensee.

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