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Leistungsbeschreibung Heiztechnik

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Beschreibung zu Wärmeerzeugungsanlagen als Orientierungs- und Planungsgrundlage

Beschreibung zu Wärmeerzeugungsanlagen als Orientierungs- und Planungsgrundlage

Eine moderne Wärmeerzeugungsanlage sollte energieeffizient, redundant und zukunftsfähig sein. Die Kombination unterschiedlicher Erzeugungsarten (Wärmepumpen und ggf. konventionelle Brennwertsysteme) hat sich in der Praxis bewährt. Zu achten ist auf sorgfältige Planung der Anlagenleistung (Heiz- und Kühlbedarf, Redundanz), fachgerechte Installation samt Hydraulik, Sicherheitseinrichtungen, Frostschutz und Schallschutz, professionelle Inbetriebnahme und laufende Wartung, Einbindung in eine Gebäuderegelung (GLT) für effizienten Betrieb und Überwachung sowie die Einhaltung der Rechtsvorschriften und Normen (Bau, Brandschutz, F-Gase-Verordnung, GEG).

Durch eine umfassende Berücksichtigung technischer, wirtschaftlicher und gesetzlicher Vorgaben gewährleisten moderne Wärmeerzeugungsanlagen eine langfristig zuverlässige, kostenoptimierte und umweltschonende Wärmeversorgung.

Gesamtübersicht

Optimierung von Wärmeerzeugungsanlagen

Wärmeerzeugungsanlagen versorgen Gebäude und Anlagen ganzjährig mit der erforderlichen Wärmeenergie für Raumheizung, Warmwasserbereitung und ggf. Prozesswärme. Moderne Konzepte integrieren zunehmend Wärmepumpen verschiedener Bauarten, häufig kombiniert mit konventionellen Systemen wie Brennwertkesseln.

Ziele der modernen Wärmeerzeugungsanlagen

  • Energieeffizienz steigern (z. B. durch Nutzung von Umweltwärme).

  • Ressourcenschonung und Senkung von CO₂-Emissionen.

  • Hohe Versorgungssicherheit (Redundanz) und Flexibilität.

  • Wirtschaftliche Aspekte, wie niedrige Betriebskosten und lange Lebensdauer.

Wärmeerzeuger

  • Wärmepumpen (Luft-Wasser-, Wasser-Wasser- oder Sole-Wasser-Technik)

  • Konventionelle Erzeuger (z. B. Gas- oder Ölbrennwertkessel, Biomassekessel)

  • Eventuell Kraft-Wärme-Kopplung (Blockheizkraftwerk)

Abgasanlagen (falls konventionelle Kessel zum Einsatz kommen)

  • Abgasführung und Schornstein

  • Zuluftsystem (raumluftabhängig/-unabhängig)

Sicherheitstechnische Einrichtungen (SI-Anlagen)

  • Druckhaltung (z. B. Membran-Ausdehnungsgefäße oder druckgesteuerte Druckhalteanlagen)

  • Sicherheitsventile, Luft- und Schlammabscheider

  • Entsprechende Regel- und Überwachungstechnik

Rohrleitungsbau und Hydraulik

  • Verteilung und Verrohrung bis zur hydraulischen Trennung (Verteiler, Pufferspeicher)

  • Absperr- und Regelarmaturen, Pumpen, Ventile

Nebenanlagen

  • Gas- oder Öltanks, Anschlüsse und Sicherheitsarmaturen (bei fossilen Brennstoffen)

  • Aufstellflächen, Podeste oder Fundamente

  • Frostschutzmaßnahmen bei Außenaufstellung

Regelung und Messung

  • Steuerungseinheiten, Wärmemengenzähler, ggf. Kältemengenzähler

  • Gebäudeleittechnik (GLT) oder eigenständige Regelungssysteme

Wärmepumpen

Wärmepumpen nutzen Umweltwärme (aus Luft, Wasser oder Erdreich) und transferieren diese mithilfe eines Kältekreislaufs auf ein höheres Temperaturniveau.

Verschiedene Arten von Wärmepumpen

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe (LWP): Einfach zu installieren, nutzt Umgebungsluft als Wärmequelle. Bei niedrigen Außentemperaturen sinkt jedoch die Effizienz.

  • Sole-Wasser-Wärmepumpe: Nutzt Erdwärme über Erdsonden oder Flächenkollektoren. Höhere Effizienz durch relativ konstante Temperaturen im Erdreich.

  • Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Greift auf Grundwasser oder andere Wasserreservoirs zurück. Hohe Effizienz möglich, erfordert jedoch wasserrechtliche Genehmigungen und ausreichende Wasserverfügbarkeit.

Reversible Wärmepumpenmodelle

Bei vielen Herstellern stehen reversible Modelle zur Verfügung, die im Sommerbetrieb als Kältemaschine arbeiten können (Klimatisierung).

Konventionelle Spitzenlastkessel (z. B. Brennwertkessel)

  • Lastspitzen bei sehr kaltem Wetter abzudecken,

  • Redundanz zu gewährleisten,

  • und ggf. wirtschaftlich den Jahresnutzungsgrad zu erhöhen.

Moderne Brennwertkessel

Moderne Brennwertkessel haben einen hohen Wirkungsgrad und geringe Schadstoffemissionen (gemäß 1. BImSchV in Deutschland oder vergleichbarer internationaler Richtlinien).

Kältemodus

Wenn das Objekt neben Wärme auch Kälte benötigt (z. B. für Prozesskühlung, Raumklimatisierung), können reversible Wärmepumpen eingesetzt werden. Im Kühlfall wird dem Gebäudekreislauf Wärme entzogen und an das Außenmedium (z. B. Luft, Erdreich oder Wasser) abgegeben.

Hydraulische Umschaltung und Regelung

  • Hydraulische Umschaltung (Heizen vs. Kühlen)

  • Entsprechende Regelung in der Gebäudeleittechnik

  • Isolierte Leitungen für Kältekreisläufe und Kondensatableitung

Dimensionierung und Auslegung

  • Lastanalyse: Ermittlung des maximalen Wärme- (und ggf. Kälte-)Bedarfs unter Berücksichtigung der Gebäudehülle, Nutzerprofile und Klimadaten.

  • Auswahl der Wärmepumpenleistung basierend auf Temperaturbereichen und Nutzungsstunden.

  • Abstimmung mit konventionellem Erzeuger (z. B. Deckung der Spitzenlast durch Kessel, Grundlast durch Wärmepumpe).

  • Redundanzkonzept (n-1-Prinzip), bei dem der Ausfall einer Anlage die Versorgung nicht gefährdet.

  • Einsatz von Pufferspeichern zur Entkopplung von Erzeuger- und Verbraucherkreis sowie zur Minimierung von Schaltzyklen.

Schallemissionen

  • Insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen im Außenbereich.

  • Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte (z. B. TA Lärm in Deutschland).

  • Schallschutzmaßnahmen (z. B. Gehäuse, Abstand, Schwingungsdämpfer).

Freie Aufstellflächen und Zugänglichkeit

  • Genügend Platz für Wartung und eventuellen Austausch größerer Komponenten.

  • Beachtung von Sicherheitsabständen (Fluchtwege, Brandschutz).

Witterung und Kondensat

  • Außenaufstellung erfordert Frostschutz (z. B. Glykol-Gemisch, Leitungsdämmung).

  • Kondensatabfuhr bei Wärmepumpen (insbesondere LWP) sicherstellen.

Brandschutzkonzept

  • Berücksichtigung der Landesbauordnungen und ggf. spezieller Anforderungen (Brandwände, Brandschutzklappen).

  • Abschottung von Leitungs- und Kabeldurchführungen.

Kältemittel- und Gassicherheit

  • F-Gase-Verordnung (EU), Dichtheitsprüfungen, Umgang mit brennbaren Kältemitteln.

  • Gassicherheit (TRGI, Explosionsschutz) bei Gasbrennwertkesseln.

Feuerstätten und Abgaswege

  • Einhaltung nationaler oder lokaler Vorschriften (z. B. 1. BImSchV in Deutschland)

  • Regelmäßige Abgasmessungen durch autorisierte Stellen (z. B. Schornsteinfeger).

Elektroanschlüsse

  • Leitungsdimensionierung entsprechend der Leistungsaufnahme (Verdichter, Umwälzpumpen).

  • Absicherung und Hauptschalter (ggf. Netzrückwirkungsprüfung).

Regelung

  • Kaskadierung mehrerer Wärmepumpen (automatische Zuschaltung nach Bedarf).

  • Außentemperaturgeführte Vorlauftemperaturregelung.

GLT-Integration

  • Einbindung sämtlicher Erzeuger in ein zentrales Monitoring (Messwerte, Betriebszustände, Fehlermeldungen).

  • Datenschnittstellen für Ferndiagnose und Energiecontrolling.

Messstellen

  • Wärmemengen-, Kältemengen- und Stromzähler.

  • Optional Feuchtigkeits- und CO₂-Sensoren im Gebäude für bedarfsorientierte Regelstrategien.

Spülung und Reinigung

  • Vor Inbetriebnahme Rohrleitungen spülen und auf Dichtheit prüfen.

  • Einsatz von Inhibitoren oder Glykol bei Frostschutzbedarf.

Probebetrieb

  • Test aller Betriebszustände (Heizen, Kühlen, Spitzenlast, Teillast).

  • Abnahmeprotokolle mit Mess- und Einstellwerten.

Dokumentation

  • Hydraulik- und Elektroschemata.

  • Betriebs- und Wartungsanleitung, Einweisung des Betreiberpersonals.

Abnahme und Freigabe

  • Bestätigung durch zuständige Behörden oder Sachverständige.

  • Emissionsmessungen, Gashausschau (bei Gasnutzung), Schornsteinfegerabnahme.

Regelmäßige Wartung

  • Mindestens jährlich, je nach Herstellerangaben.

  • Überprüfung der Kältemitteldrücke, Reinigung von Filtern, Kontrolle der Elektrik.

Dichtheitsprüfungen

  • Bei Kältemitteln (F-Gase-Verordnung), Häufigkeit abhängig von Kältemittelmenge.

  • Gasanlagenprüfung (nach TRGI).

Ersatzteilmanagement

  • Verfügbarkeit gängiger Verschleißteile (z. B. Ventile, Sensoren).

  • Serviceverträge mit Fachbetrieben oder Herstellern.

Effizienzüberwachung

  • Messung von COP (Coefficient of Performance) bzw. Jahresarbeitszahl (JAZ).

  • Kontinuierliche Optimierung der Betriebsparameter.

Emissionsschutz

  • Geringere CO₂-Emissionen durch Vorrang von Wärmepumpen.

  • Einhaltung lokaler Emissionsgrenzwerte für Brennwertkessel (z. B. NOₓ, CO).

Ressourcennutzung

  • Einbindung erneuerbarer Energie (z. B. Photovoltaik für Wärmepumpenbetrieb).

  • Nutzung von Abwärmequellen (z. B. Prozesswärme, Serverkühlung).

Wasserrechtliche Aspekte (bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen)

  • Grundwassernutzung nur mit behördlicher Erlaubnis.

  • Einhaltung von Auflagen zum Einleiten oder Versickern.

Fundamente und Statik

  • Ggf. separate Fundamentplanung für große Wärmepumpen-Außeneinheiten oder Kessel.

  • Schwingungsentkopplung zur Vermeidung von Körperschallübertragung.

  • Statik für Aufstellung auf Dach oder erhöhten Ebenen, Berücksichtigung von Wind- und Schneelasten.

Bauantrag / Anzeige

  • Je nach Größe und Standort, Abstimmung mit dem Bauamt.

  • Brandschutzkonzept, ggf. Schallschutzgutachten.

Normen und Regeln

  • Heizungsbau: DIN EN 12828, VDI 2035 (Wasserqualität).

  • Kältetechnik: DIN EN 378, F-Gase-Verordnung (EU 517/2014).

  • Gasinstallation: DVGW/TRGI, 1. BImSchV (Feuerungsanlagen).

  • Gebäudeenergiegesetz (GEG) / vergleichbare internationale Richtlinien.

Prüfungen

  • Schornsteinfeger (Abgasanlagen), ggf. Sachverständigenprüfungen für Druckgeräte.

  • Wasserrechtliche Erlaubnis (bei Grundwassernutzung).

Kostengliederung

  • Genaue Zuordnung der Komponenten (Wärmepumpe, Kessel, Rohrnetz, MSR, Nebenanlagen) zu den jeweiligen Kostengruppen.

  • Berücksichtigung von Planung, Genehmigungen, Installation und Inbetriebnahme.

Terminplanung

  • Lieferzeiten großer Komponenten (Wärmepumpen, Kessel, Speicher).

  • Abstimmung mit anderen Gewerken (Elektro, Lüftung, Bautechnik).

  • Puffer für Testläufe und eventuelle Optimierungen.

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

  • Lebenszykluskosten (LCC): Investitionskosten vs. Betriebskosten (Strom, Brennstoff).

  • Förderprogramme (z. B. staatliche Zuschüsse für erneuerbare Energien).