Energieeinsparpotentiale in Handwerksbetrieben

Maßnahme	Lohnt sich	Ersparnis	Bemerkung
Bewegungsmelder in wenig frequentierten Räumen	Immer	20-80 %	Ersparnis je nach Raumnutzung
Lichtlenkung verbessern: Reflektoren nachrüsten	bei hohen Räumen	30-50 %	Je nach Raumnutzung
Zeitschaltuhren	gelegentlich	20-80 %	Je nach Raumnutzung
Wände und Decke weiß streichen	bei Renovierung	Bis zu 50 %	Je nach Ist-Zustand
Lampenhöhe reduzieren	bei hohen Räumen	20 % und mehr	Je nach Raumhöhe
Elektronische Vorschaltgeräte (EVG) anbringen	immer	20-25 %	Leuchtstofflampe hält länger, lässt sich dimmen
Tageslichtsensoren mit Dimmer anbringen	immer	10-30 %	Je nach Raum-und Fenstergröße
Leuchten erneuern: T5-Leuchtstoffröhren nutzen	immer	20-23 %	Evtl. Adapter nötig. Erhöhte Lebensdauer, kein Flackern
Glühlampen gegen LED-Lampen tauschen	meistens	60-80 %	LED-Lampentest beachten
Glühlampen gegen Eco-Halogenlampen tauschen	immer	30 %	Ausweichmöglichkeit zu LED

 

Wenn in den Arbeitsräumen nicht die gesamte Höhe für die Produktion oder Arbeit genutzt wird, sollten die Leuchten so tief wie möglich gehängt werden. So kann die Anzahl der benötigten Lampen gesenkt werden. Eine Verringerung der Leuchtenhöhe von 2,5 auf 2 Meter kann bis zu 20 % Strom einsparen, sofern die Lampenleistung dann angepasst wird. Bei LED-Tubes besteht alternativ die Möglichkeit, Lampen mit reduziertem Abstrahlwinkel z.B. 80 statt 120°) einzusetzen. Diese können mit sehr guter Ausleuchtungswirkung in Hallenhöhen bis 6 m eingesetzt werden.

Die wirtschaftlichste Maßnahme Strom einzusparen, ist die effiziente Nutzung des Tageslichtes sowie das Ausschalten der Beleuchtung bei Nichtgebrauch. Da jedoch das Nutzerverhalten meist nicht darauf ausgerichtet ist, können durch intelligentes Lichtmanagement entsprechende Prozesse gesteuert werden. Dazu eignen sich Lichtsensoren, Präsenzmelder sowie ggf. die Integrierung der Beleuchtung in die Gebäudesystemtechnik.

Nicht alle Bereiche in Werkstätten müssen gleich stark ausgeleuchtet sein. An einem bestimmten Ort  besonders hohe Anforderungen an Beleuchtungsstärke und Farbwiedergabe können oftmals durch individuelle Arbeitsplatzbeleuchtungen erfüllt werden - wodurch die Anforderungen an die arbeitsbereichsbezogene Allgemeinbeleuchtung in der Regel dann deutlich geringer ausfallen.

 

2. Gebäudehülle

Betriebsgebäude von Handwerksbetrieben lassen sich hinsichtlich der Gebäudehülle meist in mehrere Bereiche aufteilen. So sind neben der eigentlichen Werkstatt sowie Lager- und Sonderräumen (z.B. Lackierbereich) oftmals auch Ausstellungsbereiche für den Verkauf vorhanden. Des Weiteren sind in Teilbereichen in der Regel Büros, Gemeinschaftsräume, WC und Sanitärbereiche untergebracht. Die Flächenanteile der einzelnen Betriebsbereiche schwanken je nach Gewerk, Betriebsgröße und Betriebsschwerpunkten (Herstellung, Verkauf / Reparatur).

Die Werkstattbereiche sind meist geringer temperiert als die restlichen Betriebsbereiche und häufig in Leichtbauweise (Sandwichplatten, Trapezbleche, Gasbetonwände bzw. gemauerte Wände) mit hohen Raumhöhen errichtet. An den Wandflächen dominieren meist großflächige Tore und Fensterelemente mit hohen U-Werten, die große Verluste erzeugen. Bodenplatten sind in älteren Betriebsgebäuden vielfach ungedämmt und können auch nachträglich nicht mehr gedämmt werden. Sind Werkstattbereiche unterkellert, z.B. mit unbeheizten Lagerbereichen, stellt das Dämmen der Kellerdecke eine günstige und wirtschaftliche Maßnahme dar.

 

Neben den Transmissionswärmeverlusten durch die mehr oder weniger gut gedämmte Gebäudehülle entstehen im Werkstattbereich durch das häufige Öffnen der Tore große Lüftungswärmeverluste. Diese müssen - je nach Heizsystem - nach Schließen der Tore wieder mühsam durch Raumerwärmung kompensiert werden müssen. Bei  undichten Gebäudehüllen im Dach-/Deckenbereich kommen –  verstärkt durch die thermische Schichtung der Luft in der Halle (oben warm-unten kalt) – noch Lüftungswärmeverluste hinzu.

Wegen der hohen Flächenanteile der Bauteile sind energetische Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle häufig kostenintensiv und benötigen lange Amortisationszeiten. Sie steigern aber im Sommer wie im Winter deutlich die Behaglichkeit in der Werkstatt, verbessern die Beheizbarkeit der Halle und reduzieren die erforderliche Leistung eines Heizkessels. Bei einer ganzheitlichen Herangehensweise an die Sanierung (Gebäudehülle, Heizung, Lüftung, Klimatisierung) sind bis zu 80 Prozent Energieeinsparung möglich.

Wer systematisch an die Energieeffizienz-Verbesserung herangehen will, sollte als ersten Schritt den Ist-Zustand analysieren. Dieser umfasst sämtliche Teile des zu untersuchenden Gebäudes von der Wärmebereitstellung über die Außenwände inklusive der Fenster und Tore bis hin zur Möglichkeit der Nutzung erneuerbarer Energieträger oder Kraft-Wärme-Kopplung. Liegen dann die Ergebnisse zum Beispiel in Form eines Energiesparkonzepts vor, kann mit der Entscheidung über geeignete wirtschaftliche Maßnahmen sowie deren Umsetzung begonnen werden.

Hier einige Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz der Gebäudehülle, die aufgrund der Wechselwirkungen nicht getrennt von den jeweils anderen Themen umgesetzt werden sollten.

 

2.1 Wärmedämmung

Große Wärmeverluste werden oft durch unzureichende Wärmedämmung verursacht. Der größte Verlust findet in der Regel über die Hallendecke statt. Deshalb sollte das erste Augenmerk auf die Decke und erst in zweiter Linie auf die Wände gerichtet werden. Die Anbringung einer nachträglichen Wärmedämmung sollte unter Beachtung baulicher Gegebenheiten geprüft werden. Beispielsweise liegen typische Dämmstärken, je nach Dämmmaterial, für den Heizfall ≥19 Grad zwischen 12 und 16 cm bei Außenwänden und 16-20 cm beim Flachdach.

Bei der nachträglichen Dämmung der Wände ist aus bauphysikalischen Gründen eine Außendämmung vorzuziehen.

In einer Studie wurde nachgewiesen, dass sich auch im Gewerbebau eine Dämmung über dem geforderten Standard lohnt. Die Kalkulation zeigt, dass mit einer besonders gut gedämmten Gebäudehülle  (PU-Dämmstoffdicke 16 cm (U = 0,152 W/m²K) statt 6 cm (U = 0,369 W/m²K)) ca. 35 Prozent der Heizenergie eingespart werden können und sich die Mehrkosten gegenüber der Standardhalle bereits nach 11 Jahren amortisieren.

Um den sommerlichen Wärmeschutz zu verbessern, sollte bei der Wahl der Dämmstoffe für die Außendämmung/Aufsparrendämmung bei Leichtkonstruktionen ein massereicher Dämmstoff mit hoher spezifischer Wärmekapazität eingesetzt werden. Durch die resultierende Phasenverschiebung zwischen Wärmeeinstrahlung und -wiederabgabe kann viel Energie für die Kühlung/Klimatisierung eingespart werden.

 

Eine andere Möglichkeit zur Minderung des Kühlbedarfs ist eine sehr gut hinterlüftete Vorhangfassade. Durch die Ausnutzung des Kamineffekts kann die Luft hinter der heißen Fassadenplatte/Dacheindeckung zirkulieren und die Wärme forttragen. Auf einem Süddach kann auch eine Photovoltaikanlage diesen Effekt erzielen, weil die Hinterlüftungsebene die in den Modulen entstandene Wärme abführt.

Die wichtigsten Energieeffizienzmaßnahmen:

• Verbesserung des Wärmeschutzes (z. B. durch Dämmung insbesondere des Dachs). Dabei nicht nur den Dämmwert - für den Winter - beachten, sondern auch die Wärmespeicherfähigkeit für den sommerlichen Wärmeschutz.
• Nutzung von hinterlüfteten Fassaden und Dächern.
• Lieber etwas besser dämmen als zu wenig.

 

2.2 Fenster / Verglasungen

Eine optimierte Nutzung von Tageslicht reduziert nicht nur den Anteil der benötigten künstlichen Beleuchtung und führt somit zu einem geringeren Stromverbrauch, sondern ist auch unabdingbar (und zudem vorgeschrieben) für eine gute Arbeitsplatz-Atmosphäre. Um Wärmeverluste zu minimieren, sollten Fenster mit guten thermischen Eigenschaften (geringer U-Wert) verwendet werden. Der Einbau von Wärmeschutzverglasungen reduziert gegenüber einfach verglasten Fenstern und einschaligen Industrieverglasungen mit Uw-Werten von ca. 5,0 W/(m²K) den Transmissionswärmeverlust am Fensterbauteil um bis zu 80%.

Um eine Überhitzung der Innenräume zu vermeiden, ist der Einsatz eines außenliegenden Sonnenschutzes sinnvoll. Außenliegende Verschattungselemente können auch zur optimierten Lichtlenkung eingesetzt werden. Am besten ist eine - in der Regel allerdings nur beim Neubau zu realisierende - großflächige Verglasung mit einer steilstehenden Nordausrichtung (z.B. Sheddach).

 

Die wichtigsten Energieeffizienzmaßnahmen:

• Nutzung von Fenstern mit guten thermischen Eigenschaften und geringen Wärmeverlusten.
• Einsatz eines effektiven außenliegenden Sonnenschutzes zur Vermeidung von Überhitzung im Sommer (z. B. durch Lichtlenkung).
• Optimierung der Fensterflächenanteile entsprechend der Ausrichtung.

 

2.3  Hallentore-türen

Betriebsbedingt ist es in vielen Fällen notwendig, Hallentore häufig zu öffnen oder z.B. für das Beladen von Lkw über eine längere Zeitdauer geöffnet zu halten. So entstehen im Winter hohe Wärmeverluste, die noch verstärkt werden, wenn darüber hinaus ein gegenüberliegendes Tor geöffnet wird.

Wo Tore sehr oft geöffnet werden müssen, kommt es darauf an die Öffnungszeiten möglichst kurz zu halten. Das ist z.B. mit Hilfe von Schnelllauftoren möglich. Bei ihnen ist zwar konstruktionsbedingt die Dämmfunktion nicht so hoch, dafür aber ein schnelles und bequemes Schließen möglich. Für den Einbruchschutz müssen diese Tore in der Regel mit einem massiven Tor mit besseren Dämmeigenschaften kombiniert werden. Um nicht zu viel Heizenergie zu verlieren, sollte die Luft im Raum eine möglichst niedrige Temperatur haben. Hier empfiehlt sich eine Strahlungsheizung, die weniger die Luft als vielmehr die Oberfläche von Massen erwärmt.

 

Grundsätzlich sollten die Betriebsabläufe so geplant werden, dass ein Passieren der Tore / Türen möglichst vermieden wird. Häufig kann das durch eine Umorganisation von Innen- und Außenlager erreicht werden.

Wo Tore weniger oft geöffnet werden, ist die gute thermische Eigenschaft und die Luftdichtheit der Toranlage besonders wichtig. Moderne Sektionaltore können diese Anforderungen erfüllen, aber auch bei ihnen kommt es darauf an, die Öffnungszeiten zu minimieren. Dazu ist es wichtig, dass die Mitarbeiter den Schließmechanismus leicht bedienen können. Wer auf dem Stapler sitzt, wird nicht zum Öffnen und Schließen immer wieder absteigen wollen - und lässt dann lieber einmal das Tor auf. Hat er eine Fernbedienung oder ist das Öffnen automatisiert, wird das die Öffnungszeit des Tores drastisch senken.

Toröffnungen für Mitarbeiter beim Betreten oder Verlassen des Gebäudes lassen sich durch Schlupf- oder Nebentüren vermeiden. Diese – auch als Notausgangstüren nutzbare - Türen reduzieren den Wärmeverlust drastisch. Dabei sind Nebentüren aus Gründen der mechanischen Stabilität zu bevorzugen. Häufig genutzte Außentüren zu gut beheizten Räumen sollten mit einem Windfang versehen sein.

Reduzieren lassen sich die Wärmeverluste auch durch den Einbau von Torluftschleieranlagen. Durch Düsen neben oder über dem Tor wird Luft so eingeblasen, dass sich eine „Luftwand“ bildet. Diese vermindert das Eindringen von Kaltluft und kann  gleichzeitig problemlos von Menschen und Fahrzeugen durchschritten werden. Diese Technik ist besonders vorteilhaft bei ständig bzw. sehr lange geöffneten Toren oder Türen.

Zur Verringerung dieser Wärmeverluste können die folgenden Maßnahmen evtl. auch in Kombination beitragen:

• Einbau von Schnelllauftoren dann, wenn häufiges Toröffnen verlangt ist
• Je weniger die Tore geöffnet sind, umso mehr sollte auf die Wärmedämmeigenschaft und die Luftdichtheit der Tore geachtet werden.
• Betriebsabläufe so planen, dass möglichst wenig Torpassagen nötig sind.
• Öffnen und Schließen der Tore / Türen möglichst einfach machen oder automatisieren.
• Dichtungen verschleißen schnell ⇒ regelmäßige Inspektionen durchführen lassen

 

2.4 Thermische Zonierung

In der Regel müssen nicht alle Bereiche im Unternehmen gleich temperiert sein. Während in Büros, Aufenthaltsräumen oder Arbeitsbereichen mit überwiegend sitzender Tätigkeit im Heizfall eine Temperatur von ca. 20°C herrschen sollte, werden bei körperlich schweren Arbeiten Temperaturen im Heizfall von 12 bis < 19 °C als angenehm empfunden. Aufgrund technischer Erfordernisse, können - z.B. in der Feinmechanik - auch (konstante) Temperaturen um 20°C notwendig sein. Andere Bereiche, wie z.B. reine Lager, benötigen – mit Ausnahme kälte- oder frostempfindlicher Materialien – gar keine Heizung. Daher ist es wichtig, den Wärmebedarf der einzelnen Bereiche im Betrieb zu ermitteln und regelmäßig zu hinterfragen.

Eine angepasste Temperatur lässt sich aber nur dann einstellen, wenn die Bereiche voneinander thermisch trennbar sind. Das kann baulich durch Wände und durch Türen oder (Schnelllauf-)Tore erreicht werden. Aber auch der Dämmstandard der Wände sollte dem Temperaturgefälle Rechnung tragen. So ist z.B. die Wand zwischen einem Büro und einem ungeheizten Lager so zu dämmen wie ansonsten die thermische Außenhülle.

Bei einigen Betrieben werden innerhalb einer Halle unterschiedliche Temperaturen benötigt. Dies kann z.B. bei der punktuellen Beheizung einzelner Arbeitsplätze oder –bereiche, aber auch bei Abschnitten mit verschiedenen Arbeitsanforderungen der Fall sein. Hier bietet sich die Installation einer Strahlungsheizung an, die direkt die entsprechenden Bereiche erwärmt – wobei die übrigen Bereiche kühler bleiben und keine Zugerscheinungen auftreten.

 

Thermische Zonierung auf einen Blick

• Betrieb baulich so unterteilen, dass eine thermische Zonierung möglich ist.
• In den Zonen Temperatur anpassen.
• Übergang von einer Temperaturzone in die andere möglichst einfach machen insbesondere dann, wenn das Temperaturgefälle groß ist (Automatiktüren, Schnelllauftore …).
• Wärmebedürfnis mit den Mitarbeitern absprechen.

  

3. Heizung/Klima/Lüftung

3.1 Heizsysteme in Hallen

In Unternehmen sind neben den Stromkosten die Kosten für die Wärmebereitstellung für Heizung und Warmwasser die größten Energiekostenträger. Die bestehenden Heizungssysteme sind teilweise überdimensioniert, veraltet oder arbeiten nicht energieeffizient. In den Wärmeversorgungssystemen steckt ein erhebliches Energieeinsparpotential. Der erste Schritt zur Energieeffizienzsteigerung sollte die Optimierung des gesamten Heizungssystems in Verbindung mit dem hydraulischen Abgleich sein. Verbesserungsmaßnahmen zur Energieeffizienz im Wärmeversorgungssystem können aber auch über die einzelnen Komponenten, wie Wärmeerzeuger, Pumpen und Rohrleitungen, Speicher, Wärmeüberträger sowie Steuerung und Regelung, erreicht werden.

Die Heizungssysteme in Unternehmen des Handwerks unterscheiden sich von denen im Wohnungsbau. Sie werden im folgenden Abschnitt kurz vorgestellt und miteinander verglichen.

Die gewerblichen Betriebsgebäude umfassen in der Regel Büro- und Verwaltungsräume als auch Werkstätten oder Werkhallen. Durch das breite Spektrum der Gewerbebauten und die verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten kommen mehr Heizungsvarianten zum Einsatz als in Wohn- oder Bürogebäuden.

Bei Werkstatt- oder Produktionshallen unter­scheidet man die Heizsysteme:

• Warmluftheizung, direkt oder indirekt befeuert (gasstrombetrieben, Warmwasserheizung, Elektro)
• Strahlungsheizung
  Infrarotheizung als Hellstrahler (Gas), Dunkelstrahler (Gas)
• Deckenstrahlplatten (Warmwasser)

• Flächenheizung
  Fußbodenheizungen (Warmwasserheizung, Elektro), Bauteilaktivierung

 

Welches Heizsystem für den Betrieb am besten geeignet und energiesparend ist, hängt von der Art der Nutzung und den baulichen Gegebenheiten ab.

Die folgende Abbildung vergleicht die gängigsten Heizsysteme, die in Hallen und Werkstätten zu finden sind.

Lufterhitzer

Luftheizungen sind in der Anschaffung kostengünstige Systeme, die allerdings im typischen Umluftbetrieb z. T. erhebliche Geräuschemissionen erzeugen und vor allem in staubintensiven Bereichen zu starken Staubaufwirbelungen führen. Bei nur sporadisch genutzten oder mit relativ geringen Raumlufttemperaturen betriebenen Hallen werden Luftheizungen gerne eingesetzt, da sie aufgrund der schnellen Aufheizung der Raumluft eine kostengünstige Lösung darstellen.

Hellstrahler

Dunkelstrahler

Deckenstrahlheizung

 

Im Werkstattbereich ist allerdings eine Strahlungsheizung – wie z.B. Deckenstrahlplatten – das optimale System, da dieses wenig Konvektionswirkung und somit nur geringe Staubverwirbelungen verursacht.

Die Deckenstrahlplatten geben ihre Heizenergie zu 60 - 70 % als Wärmestrahlung ab, der Rest wird durch Konvektion an die umgebende Luft übertragen. Der Vorteil der Wärmestrahlung gegenüber der Konvektion liegt in der unmittelbaren Wärmeeinwirkung auf den Körper, ohne dass ein anderes Medium erwärmt werden müsste. Die Wärme wird ohne Staubaufwirbelung wirksam. Es wird ein gleichmäßiges, angenehmes Raumklima erzeugt. Durch den Einsatz von Deckenstrahlplattenheizungen können bis zu 30°% Energie gegenüber statischen Heizkörpersystemen eingespart werden. Die sonst übliche Temperaturschichtung über die gesamte Raumhöhe wird stark vermindert. Deckenstrahlplatten werden in hohen Räumen eingesetzt, wenn Heizkörper stören und für diese kein Platz vorhanden ist, wenn die Bodenfläche vollständig genutzt wird oder wenn in großen Hallen lokale Erwärmungen notwendig sind. Deckenstrahlheizungen sind für geringe Raumhöhen nur bedingt geeignet, da die Erwärmung in Kopfhöhe als unangenehm empfunden wird (hier ist die Regelbarkeit der Heizsystemstemperatur ausschlaggebend). Wenn niedrige Systemtemperaturen möglich sind, kann auch in diesem Fall mit Deckenstrahlheizung gearbeitet werden. Im Sommer können Deckenstrahlplatten auch zur Kühlung eingesetzt werden, wenn eine entsprechende “Kühlquelle” zur Verfügung steht.

 

3.2 Wärmeerzeugung

Zur Übersicht sind die möglichen Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung in der Tabelle dargestellt und werden anschließend erläutert.

Maßnahme zur Energieverbrauchs-reduzierung	Beschreibung
Leistungsanpassung	- Vorlauftemperatur prüfen und optimal einstellen (Heizkurve) - Temperaturabsenkung der Heizung in der Nacht oder bei Abwesenheit - Einbau eines Pufferspeichers zur Vergleichsmäßigung des Brennerbetriebs (Verringerung der Taktung) - Einbau Mikroprozessor zur automatischen Regelung
Verringerung von Wärmeverlusten	- Einbau einer besseren Düse bei Öl- und Gaskesseln - Einbau einer Abgaskappe - Dämmung des Heizkessels, falls möglich
Wartung und Instandhaltung	Regelmäßige Funktionsprüfung und Reinigung des Heizungskessels
Brenneraustausch	ein- oder zweistufige Brenner gegen modulierende Brenner austauschen
Heizkesselaustausch	- alte und unwirtschaftliche Heizkessel sind gegen energieeffiziente Kessel z.B. mit Brennwerttechnik auszutauschen (Wärmabgabesystem beachten) - Umstieg auf einen anderen (z.B. regenerativen) Energieträger unter wirtschaftlichen Aspekten prüfen. - Heizkessel mit hoher Energieeffizienzklasse (Energielabel) inst zu bevorzugen
Heizungssteuerung	Mehrere Wärmeerzeuger in einem Gebäude können durch eine frei programmierbare Regelung gesteuert werden.
Neue Heizungsanlage planen	Heizlast nach der DIN EN 12831, Blatt 1 für Neubau und Beiblatt 2 für Bestand, berechnen (durch den Fachmann)

 

3.3 Wärmeverteilung

Mindeststandard wird künftig die Brennwerttechnik sein. Ineffiziente Niedertemperaturheizgeräte, die die im Abgas enthaltene Energie nicht nutzen, sind künftig nicht mehr zulassungsfähig und werden vom Markt verschwinden.

Heizlastberechnung

Wird eine komplette Heizungsmodernisierung durchgeführt, so ist die Heizlast des Gebäudes grundsätzlich raumweise nach DIN EN 12831 zu berechnen. Alternativ kann die Vorgehensweise, wie sie  im Optimusverfahren (FH Wolfenbüttel) vorgeschlagen wird, angewandt werden. Diese Vorgehensweise bietet sich insbesondere dann an, wenn Teile der Altbausubstanz weiterverwendet werden sollen (alte Rohrleitungen, unveränderte Wandaufbauten).

Die Berechnung der Heizlast mit Schätzwerten wie 100 W/m² führen zur Über- bzw. Unterdimensionierung der Wärmeerzeuger bzw. der Heizflächen.

Neben dem Wärmeerzeuger einer Heizungsanlage sind auch die Komponenten Pumpen, Rohrleitungen und Speicher Ansatzpunkte für die Energieeffizienzbetrachtung und die Kosteneinsparung.

 

Maßnahme zur Energieverbrauchs-reduzierung	Beschreibung
Heizungspumpe für Raumwärme	- Zeitsteuerung überprüfen und regeln - Einbau von druckdifferenzgeregelten Pumpen - Einbau von Hochenergieeffizienzpumpen mit guter Energieklassifizierung
Zirkulationspumpe für Warmwasser	Regelung soll aus hygienischen Gründen automatisch erfolgen, also nachgerüstet werden.
Förderleistung der Pumpe korrigieren	Werkseinstellungen der Pumpenleistung überprüfen und einstellen (nur vorübergehende Lösung)

 

3.4 Wärmeverteilnetz

Bei der Verlegung eines Rohrnetzes sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Das Rohrnetz ist möglichst so zu verlegen, dass die Zahl der Richtungsänderungen auf ein Minimum reduziert wird. Grund hierfür ist der zusätzliche Druckverlust im Rohrnetz, der über die Förderpumpe überwunden werden muss. Je größer der Druckverlust, umso größer die Pumpe, und umso höher sind Investitions- und Betriebskosten.

Der Einbau von Einrohr-Heizungsanlagen war in den 1970er Jahren Standard. Alle Heizkörper werden durch eine Ringleitung nacheinander mit warmem Heizwasser versorgt. Dieses System hat gegenüber den Zweirohr-Anlagen einige Nachteile. Unabhängig vom Wärmebedarf bleibt die Ringwassermenge immer konstant, so dass die Pumpe folglich permanent hohe Leistungen bringen muss. Bei Teillastbetrieb, der ca. 96 % der Betriebsphase einer Heizungsanlage ausmacht, kann die energieeffizientere Brennwerttechnik ihre Vorteile nicht ausnutzen.

Die Wärmeverteilung ist sehr stark von der Position des Heizkörpers in der Ringleitung abhängig. Bei hoher Wärmeabnahme der vorgelagerten Heizkörper werden die Heizkörper am Ende der Ringleitung kaum mehr warm. Da ein hydraulischer Abgleich in Einrohrsystemen nicht möglich ist, muss zur konsequenten Optimierung ein Einrohrsystem in ein Zweirohrsystem überführt werden. Allerdings gibt es in der Zwischenzeit Möglichkeiten, Einrohrheizungen zu sanieren, indem die Heizkörperventile gegen spezielle regelbare Ventile ausgetauscht werden. Diese regeln in Abhängigkeit von der Wärmeabnahme an den Heizkörpern den Massestrom und halten die ausgelegte Temperaturspreizung zwischen Vor- und Rücklauf. Dadurch ist es auch möglich, Hocheffizienzpumpen und moderne Brennwerttechnik wirkungsvoll einzusetzen.

 

3.5 Dämmung von Verteilungskomponenten

Sind Rohrleitungen, Armaturen oder Rohrhalterungen völlig oder teilweise nicht gedämmt, müssen sie gedämmt werden. Rohrleitungen in nicht zugänglichen Schächten und im beheizten Bereich sind davon nicht betroffen. Sollten jedoch Rohrleitungen, die in Schächten oder unter Putz verlegt waren, im Rahmen von Umbaumaßnahmen freigelegt werden, sind sie ebenfalls zu dämmen. Es wird empfohlen, vorhandene Dämmung, die erkennbar schlechter ist als nach LuxErp (z. B. Gipsdämmung), gegen moderne Dämmung auszutauschen

 

3.6 Wärmeübertragung

Mehrere Heizkreise in einem Gebäude erhöhen den Heizkomfort, da die Heizwärme bedarfsgerechter und evtl. energieeffizienter verteilt werden kann. Werden die Räumlichkeiten unterschiedlich und zu verschiedenen Zeiten genutzt, sind mehrere Heizkreise von Vorteil. Bestehende Unternehmen haben in der Regel jedoch nur einen Heizkreis, über den die Wärme in alle Räume verteilt wird. Ein nachträglicher Einbau mehrerer Heizkreise ist baulich selten umsetzbar. In diesem Fall stellen individuell einstellbare Raumthermostate eine Alternative dar. Allerdings müssen diese elektronisch ansteuerbar sein, und die Heizungspumpe sollte eine hohe Leistungsspreizung haben.

 

Maßnahme zur Energieverbrauchs-reduzierung	Beschreibung
Heizkörper	- Heizkörper auf schadhafte Stellen untersuchen - Heizkörper nicht als Ablageflächen nutzen - Verkleidungen, die die Wärmeabgabe behindern, entfernen - zugestellte Heizkörper freiräumen - nicht benötigte Heizkörper abstellen - regelmäßig reinigen - entlüften, wenn es gluckert oder der Heizkörper nicht warm wird
Heizkörperventile	- alte, nicht funktionierende oder nicht voreinstellbare Ventile gegen elektronische und evtl. programmierbare Ventile austauschen - Thermostatventile mit Fenster- bzw. Türenkontakt einsetzen - Heizkörperventile oder Rücklaufverschraubung voreinstellen
Wahl des wärmeabgebenden Systems	Bei Neuplanung Einsatz von Deckenstrahlplatten prüfen (keine Staubaufwirbelung, höheren Temperaturempfinden, gleichmäßigeres Raumklima u.a.)

 

3.7 Heizungsoptimierung

Maßnahme zur Energieverbrauchs-reduzierung	Beschreibung
Heizungskomponenten austauschen	Modulierende Brenner und Umwälzpumpen einsetzen, Umwälzpumpen sollten hochenergieeffizient sein. Thermostatventile erneuern.
hydraulischer Abgleich durchführen	Verfahren, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage jeder Heizkörper oder Heizkreis einer Flächenheizung auf einen bestimmten Durchfluss des warmen Wassers eingestellt wird.
Verteilungsnetz und Armaturen	Dämmung der Leitungen, Pumpen, Speicher
Regelung und Steuerung	- Zeitschaltuhren ggf. Einbauen oder einstellen, Regelung der Temperaturabsenkung überprüfen - optimale Raumtemperatur feststellen und Heizung auf diese Temperatur einregeln - größere Schalthysterese - Senkung der Vor- und Rücklauftemperaturen und ggf. der Hallentemperaturen
Wartung der Heizung	regelmäßig durchführen
Einsatz von Solarenergie	- solarthermische Anlagen erzeugen Wärme und unterstützen bei der Trinkwassererwärmung oder (eingeschränkt) bei der Heizwärmeerzeugung - Photovoltaikanlagen zur Eigenstromversorgung
Pufferspeicher	Der Einbau eines Pufferspeichers ist zu empfehlen, da die Heizung so optimaler betrieben werden kann, insbesondere bei schwankendem Wärmebedarf.
Wärmeverluste reduzieren	- Einbau einer Torluftschleieranlage oder schnelllaufende Tore - Einbau einer Abgasklappe
Planung und Dimensionierung	Heizwärmebedarf nach der DIN EN 12831 berechnen
Erfassung und Dokumentation der Verbräuche	Einbau von Messeinrichtungen für Brennstoffverbrauch, Betriebsstunden, Stromverbrauch und Energieabgabe

 3.8 Lüftung/Klimatisierung

Maßnahme zur Energieverbrauchs-reduzierung	Beschreibung
Luftkanalnetz kontrollieren	Regelmäßiges Überprüfen des Luftkanalnetzes auf Luftdichtheit
Bedarfsgerechte Regelung	- Überprüfung der Führungsgrößen wie Temperatur und Luftfeuchte - Prüfung des Zu- und Abluftstroms und Anpassung auf den tatsächlichen Bedarf - Betriebszeiten optimieren - Automatische Steuerung
Instandhaltung und Wartung	- regelmäßige Reinigung der Anlagenkomponenten - regelmäßiger Filterwechsel - Einbau eines Diagnosesystems
Ventilatoren	- zur bedarfsgerechten Regulierung der Luftmenge, kontinuierlich durch Einbau eines Frequenzumrichters oder in Stufen durch polumschaltbare Motoren - Einsatz von hochenergieeffizienten Motoren mit möglichst geringem Leistungsbedarf / m3 transportierter Luft bei Ersatz oder Neuanschaffung - zur Vermeidung von Verlusten in Getrieben oder Antrieben Direktantrieb oder Flachriemenantrieb bevorzugen, wenn Direktantrieb nicht möglich.
Wärmerückgewinnung	- Wärmerückgewinnung aus der Abluft z.B. mit Kreuzstrom- oder Rotationswärmetauscher - Wärmerückgewinnung von der Prozesswärme
Sommerlicher Wärmeschutz	Verringerung der Kühllast durch natürliche Beschattung, Markisen, Jalousien, Rollos, Sonnenschutzglas, -folien, Dämmmaterial mit einem guten sommerlichen Schutz
Trägermedium	- statt Luft statische Wärme- bzw. Kälteträger einsetzen - Einsatz einer abiotischen Kühlung
Entkopplung von Lüftung und Klimatisierung	Verringerung des Luftvolumenstroms bei der Lufterneuerung energieeffizientere Bereitstellung von Wärme

 

4. Kältetechnik

4.1 Das Kühllager

Der Verdampfer mit Ventilatoren befindet sich wie in der obigen Abbildung meist an der Decke des Kühllagers und hat häufig eine rechteckige Bauform. Des Weiteren ist i.d.R. noch ein Temperaturfühler vorhanden. Energetisch relevant ist außerdem die Beleuchtung (evtl. bereits LED).

Typische energetische Schwachstellen im Kühllager

• Überhöhte Einlagerungstemperaturen (unterbrochene Kühlkette)
• zu tiefe Temperaturen im Kühllager (4% Energieeinsparung pro °C)
• Tor- und Türöffnungsintervalle zu lang und zu häufig:
  Kalte Luft entweicht, feuchte und warme Luft strömt ein ⇒ Verdampfer vereist schneller ⇒ Kälteübertragung wird erheblich verschlechtert ⇒ häufigeres Abtauen ⇒ erhöhter Energieverbrauch.
• zu lange Beleuchtungsdauern (keine Präsenzmelder) / zu hohe Lichtleistung:
  Wärmeeintrag durch Lampen ⇒ mehr Stromverbrauch
• durchgehender Ventilatorbetrieb (evtl. Anlagensteuerung prüfen)
• unzureichend gedämmte Türen und Tore, sowie der Umschließungsflächen
• undichte Tür- und Tordichtungen
• regelmäßige Abtauungen, z.B. mittels Zeitschaltuhr des Verdampfers: Meist wird elektronisch abgetaut ⇒ diese eingebrachte Wärme, muss vom Kältesystem wieder runtergekühlt werden

 

 

4.2 Maßnahmen

• Abtauung des Verdampfers nur nach Bedarf und Einstellung mit modernem Regler
• Umstellung von elektronischer Abtauung auf Kaltgas- oder Heißgas-Abtauung
• Zeitbedarfe für Abtauungen: elektronisch (30 min.), Kaltgas (10 min.), Heißgas (2 min.)
  Einsparungen bis zu 8% sind hierbei möglich
• Anpassung der Kälteregulierung durch Fachbetrieb
• Anpassung  der Ventilatorsteuerung durch Fachbetrieb
• Einstellung des Expansionsventils (elektronisches) durch Fachbetrieb
• Anpassung der  Kälteregulierung durch Fachbetrieb
• Anpassung  der Ventilatorsteuerung durch Fachbetrieb
• Einstellung des Expansionsventils (elektronisches) durch Fachbetrieb
• Mögliche Kostenreduzierung durch Anpassung des Nutzerverhaltens
• Betriebssicherheit gewährleisten (regelmäßige Wartungen, Kontrolle von Anlagenkomponenten)
• Bei Teilbelegung von Kühlräumen: Verringerung des zu kühlenden Luftvolumens durch Einbringung von Styroporkartons

4.3 Dichtungen an Türen und Schlössern

• Einsparung durch verminderten Stromverbrauch
• Poröse oder beschädigte Dichtungen und Schlösser haben die gleichen Auswirkungen wie offene Kühlraumtüren

 

4.4 Kälteschutzvorhänge

• Kälteschutzvorhänge dienen zur Verminderung der Lüftungswärmeverluste. Es gibt sie als Streifenvorhänge und bei größeren Anlagen in Form von Luftschleieranlagen.
• Streifenvorhänge gibt es ab ca. 400,- €; Luftschleieranlagen ab ca. 1.500,- €.
• Hygienevorschriften beachten!

 

4.5 Wärmedämmung

• Einsparpotenzial mit optimal gedämmten Kühlräumen

Richtwerte für Dämmungen
Dämmstärke	Temperaturbereich
80 mm	0 - 8°C
110 mm	0 bis -15°C
150 mm	unter Minus 15°C
PU Dämmstoff