Die Erzeugnisse der eigenen Brauerei werden im Gastrobereich des Hofguts serviert. Bild: Remko, Lage
31.10.2024  Pressemeldung Alle News von REMKO

Großes Hofgut setzt auf Wärmepumpen-Konzept von Remko

Ein anspruchsvoller haustechnischer Plan wurde 2022 für das Hofgut Kronenhof bei Frankfurt umgesetzt. Im Gebäudekomplex leisten jetzt mehrere Remko-Wärmepumpen ihren Beitrag zu Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft. Die Installation im Bestand brachte einige Herausforderungen mit sich.

Ambitionierte Pläne

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft sind ein fester Bestandteil der Philosophie von Familie Wagner, den Besitzern des Hofguts Kronenhof bei Bad Homburg im Taunus. Zum Gebäudekomplex des Gutes nördlich von Frankfurt/Main gehören eine Gasthausbrauerei, eine Reitsportanlage, ein landwirtschaftlicher Betrieb sowie Wohngebäude. Tradition und Moderne gehen hier Hand in Hand – immerhin betreibt Stefan Georg Wagner seit 2010 den landwirtschaftlichen Betrieb vor den Toren der Stadt in 5. Generation. Die Einbindung von erneuerbaren Energien wurde im Jahr 2000 anfangs mit einem pflanzenölbetriebenen Blockheizkraftwerk umgesetzt. Das Gerät wurde wegen verschiedener Defekte und in der Folge zu teurer Reparatur/Wartung 2018 aus dem System entfernt.  Seit 2010 sind vier PV-Anlagen mit insgesamt 260 kW peak im Einsatz. Sämtliche Betriebsgebäude inklusive Restaurant und Brauerei benötigen viel Wärme sowie Trinkwarmwasser. Um das Gut zukunftsfit zu machen, wurde 2021 ein umfassender Veränderungsprozess angeschoben, der das bestehende Heizsystems für das Hofgut inklusive Nahwärmenetz umfasste. Wärmepumpen sollten zu einem Eckpfeiler des neuen Konzepts werden.

Start: Blick auf die Gebäudetechnik

Ziel war es zunächst, sämtliche vorhandenen Energielieferanten zu identifizieren und in ein neues System einzubinden. Dazu zählten neben der Fotovoltaik auch die Kühlaggregate für die Kühlzellen für Gastronomie und Brauerei, die ständig Abwärme emittieren. Der bisherige Gesamtertrag sollte dann mit regenerativer Energie aus Wärmepumpen ergänzt werden. Der Gas-Spitzenlastkessel mit 100 kW sollte im System verbleiben.

Wie komplex die Planung war, verdeutlicht ein Blick auf die Größe und Anordnung der Gebäude: Auf rund 3.000 m² verteilen sich zahlreiche Betriebs- und Wohngebäude, darunter die Gastronomie für bis zu 300 Gäste sowie die Tenne, wo Tagungen mit bis zu 180 Personen stattfinden. Dabei ist der Wärmebedarf der einzelnen baulichen Abschnitte sehr unterschiedlich. Ausgehend von der Technikzentrale im Hauptgebäude im Norden des Geländes sind alle Häuser bis auf eines per Nahwärmenetz angebunden. Diese Grundstruktur sollte auch nach der Modernisierung erhalten bleiben. Die vorhandene Wärmeverteilung aus Flächenheizung und Heizkörpern konnte unverändert weiter genutzt werden.

Entscheidung zugunsten der Wärmepumpe

Aus den genannten Vorgaben für die Gesamtanlage kamen Familie Wagner und Michael Kessler zu dem Ergebnis, dass mehrere Wärmepumpen eine sinnvolle Alternative darstellten. Da in den Gebäuden teilweise der Platz für die Innenmodule von Split-Wärmepumpen fehlte, fiel die Wahl auf die Monoblock-Wärmepumpe LWM von Remko. Bis zu 87 kW können die sechs Geräte erbringen, die in Form von drei Zweier-Systemen installiert wurden. Optisch punkten sie mit einer dezenten Gestaltung. In der Ausführung Graphit, einem dunklen Grau, fallen die Wärmepumpen vor der Umgebung kaum auf.

Herausforderung für Umbau

Zunächst gliederte man die Gesamtmaßnahme in drei Abschnitte, die sukzessive von April bis September 2022 umgesetzt wurden. Dabei gab es insbesondere einen Aspekt zu berücksichtigen: Der Umbau sollte ohne Ausfall der Warmwasserbereitung vonstattengehen. Dies gelang, weil in der Technikzentrale genug Platz war, um mehrere Pufferspeicher einzubringen. Neben dem Gasheizkessel aus dem Bestand wurden folgende Komponenten neu installiert: ein Pufferspeicher mit 2.000 Litern Volumen, drei der vier Trinkwarmwasserspeicher mit jeweils 800 Litern Volumen, Vor- und Rücklaufleitungen sowie zahlreiche regelungstechnische Bauteile. Sie wurden durch einen Parallelanschluss innerhalb eines Tages in das System eingebunden.

Ein Eingriff in ein komplexes System hält meist Überraschungen bereit. Das erlebten auch die SHK-Fachleute der Gebäudetechnik Kessler GmbH. Das ursprünglich auf rund vier Wochen ausgelegte Projekt verlängerte sich etwas, weil unter anderem hinsichtlich der Warmwasserversorgung größere Anpassungen vorzunehmen waren. Speziell die Wärmerückgewinnung und der Gaskessel waren in die neue Anlage einzubinden. Dazu musste auch die Regelungstechnik entsprechend angepasst werden.

Basisdaten der Wärmepumpe

Sechs Luft-Wasser-Wärmepumpen LWM 150 von Remko ergänzen das anspruchsvolle Konzept. Eine einzige Monoblock-LWM dieser Größe besitzt eine Heizleistung von 3,0 bis 14,5 kW. Als Einsatzgrenzen werden -23 °C bis +37 °C angegeben. Ein Vorteil des Modells besteht darin, dass sich zwei Geräte koppeln lassen und die Leistung entsprechend auf bis zu 29 kW verdoppelt wird. Sämtliche technischen Bauteile finden in dem 840 x 700 x 1600 mm (BxTxH) großen Gehäuse Platz, inklusive des hermetisch geschlossenen Kältekreislaufs. Im unteren Bereich auf der Rückseite sind die Anschlüsse angeordnet: Vor- und Rücklauf in 1 ¼ Zoll, Kondensatablauf und Kabeleinführungen. Bei der Duo-Installation war zu beachten, dass die Sammelleitung, die im Gebäudeinneren die Vor- und Rücklaufleitungen der beiden Einzelgeräte zusammenfasst, einen Innendurchmesser von mindestens 42 mm haben muss.

Installationsorte

Die Installationsorte wurden so gewählt, dass der tägliche Betrieb möglichst wenig beeinflusst wurde. Auch hinsichtlich der Geräuschentwicklung und der Leitungswege spielten die Verantwortlichen verschiedene Optionen durch. Im Ergebnis wurden vier LWM-Wärmepumpen am Haupthaus nahe der Technikzentrale aufgestellt. Damit waren die Anschlusswege kurz und der Aufwand entsprechend niedrig. Zusätzlich zur autarken LWM für das Wohnhaus wurde eine weitere am Reithallenanbau aufgestellt. Zudem war die Stallung anzubinden, was über eine Fernwärmeleitung realisiert wurde. Auf diese Weise kann auch Energie aus der Wärmerückgewinnung zur Erwärmung im Winter genutzt werden.

Anschlüsse und Regelung

Die Verknüpfung der Komponenten gelang folgendermaßen: Die Pufferspeicher in der Technikzentrale werden in erster Priorität mit der Prozesswärme der Kühlanlagen und des Brauprozesses gespeist. Als Abnehmer im Haupthaus werden die komplette Gastronomie und die Tenne über eine Fußbodenheizung beheizt. Das warme Wasser der Hygienespeicher findet in der Gastronomie Verwendung, etwa in der Industriespülmaschine oder im normalen Wasserverbrauch. Hat die Prozesswärme die Hygienespeicher auf ein Temperaturniveau von ca. 45 °C gebracht, schaltet die Anlage automatisch auf den 2000-l-Pufferspeicher für die Fußbodenheizung. Sollte diese Prozesswärme nicht ausreichen, springen zusätzlich die beiden LWM 150 Duo an. Für Spitzenlasten kann der Gaskessel aktiviert werden.

Sind die Speicher mit 45 °C durchgeladen, werden die 200 Meter Nahwärmenetz geöffnet und weitere Pufferspeicher gefüllt. Letztere beheizen die Nebengebäude wie Mitarbeiterwohnung, Stallungen, Sattelkammer und Reiterstübchen. Reicht diese Wärmezufuhr nicht aus, stehen zwei LWM 150 zur Beheizung zur Verfügung. Deren Regelung erfolgt individuell per Smart Control.

In den verschiedenen Räumlichkeiten werden unterschiedliche Vorlauftemperaturen angesetzt. Tenne und Wohnhaus verfügen über eine Flächenheizung, hier sind es 35 °C. Im Gastrobereich mit Heizkörpern und Flächenheizung sind es 40 °C und in den Stallungen per Heizkörper 45 °C. Als Bivalenzpunkt, an dem sich der Gaskessel zuschaltet, wählte man 0 °C. Zusätzlich kann der Wert dem Leistungsbedarf entsprechend angepasst werden.

Positives Fazit

Im September 2022 nahm die Gebäudetechnik Kessler GmbH die Wärmepumpen in Betrieb. Zusammen mit der Gesamtanlage arbeiten sie reibungslos, das Konzept für das Hofgut Kronenhof ist damit aufgegangen. In der Praxis werden noch stetige Optimierungen umgesetzt. Die Bauherren-Familie zeigt sich mit den bisherigen Erfahrungen zufrieden. Durch eine regelmäßige Wartung wird sichergestellt, dass dies auch so bleibt.

REMKO GmbH & Co. KG
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