Multivalente Wärmeversorgung mit eigener Serienfertigung

Großprojekt "Center Parcs Park Allgäu"

Deutsches Ingenieurblatt 06/2022
Objekte
Green Engeneering: Umwelt, Energie, Mensch

Mit einer speziellen Technologie versorgt der sechste und jüngste Center Parc Deutschlands im Allgäu die rund 1000 Objekte seines Urlaubsgeländes bedarfspräzisiert mit Wärme aus verschiedenen Energiequellen. Der Betrieb des eigens installierten Nahwärmenetzes hat sich dabei bislang als verlässlich und ressourcensparend erwiesen. | Jürgen Schwausch

Der Ferienpark in Leutkirch liegt am Fuß der Alpen, besticht durch frische Bergluft und eine urtümliche Landschaft und bietet seit 2018 bis zu 5000 Gästen täglich Erholung, Wellness, Naturabenteuer und Vergnügen im Wasserpark "Aqua Mundo". Er ist der sechste Park seiner Art in Deutschland, den die "Groupe Pierre & Vacances Center Parcs" errichtet hat. Mit einer Fläche von 184 Hektar und über 1000 Ferienhäusern ist er aktuell der größte "Center Parc" im hiesigen Raum.

Auf der Suche nach dem geeigneten Versorgungssystem

Bei solchen Dimensionen, die an eine Kleinstadt erinnern, mussten die Planer des Parkprojekts eine geeignete Lösung für die Im Ferienpark Leuchtkirch wurde innerhalb eines eng bemessenen Zeitraums von zwei Jahren ein stabiles Versorgungssystem installiert, das auf die Anforderungen des Parkbetriebs und die Bedürfnisse der Parkbesucher zugeschnitten ist.Pierre & Vacances – Center Parcs GroupWärme versorgung  und  Trinkwassererwärmung finden, um den Besuchern einen rundum entspannten Aufenthalt zu ermöglichen und den Parkbetrieb zugleich hygienekon-form und umweltverträglich zu gestalten.

Als Grundvoraussetzung wurde zunächst ein 30 Trassenkilometer langes Nahwärmenetz für die Verteilung thermischer Energie in Auftrag gegeben und die weitere Planung und Umsetzung der Gesamtlösung im nächsten Schritt an einen Contracting-Partner übertragen. Dieser wiederum beauftragte einen Energieanlagen-Experten mit der Implementierung eines Systems, das die Wärmeübergabe und Trinkwassererwärmung realisierte und die Netz- und Anlagensteuerung übernahm.

Energieerzeugung mit regenerativem Anteil

Für die Energiebereitstellung bei saisonal schwankendem Bedarf wurde ein multivalenter Erzeugerverbund konzipiert, der aus drei Gas-Brennwertkesseln, einem Blockheizkraftwerk (BHKW) und einer Pellet-Anlage besteht und über einen Pufferspeicher mit 100 Kubikmetern Fassungsvermögen verfügt. Der Einsatz von Pellets bewirkt in der Energieerzeugung eine deutliche CO2-Reduktion, da bei der Verbrennung der Pellets nur CO2 anfällt, das zuvor aus der Atmosphäre entzogen wurde.Die Gesamtleistung der Erzeuger beläuft sich auf knapp 17,5 Megawatt thermischer und zwei Megawatt elektrischer Energie, die aus dem BHKW stammen. Als Energiezentrale wurde ein Bestandsgebäude auf dem Gelände statisch stabilisiert, damit die schwere Technik und ein 35 Meter hoher Abgasschornstein sicher montiert werden konnten.

Wärmeübergabe: eine Spezial­anfertigung in Serienproduktion

Um die erzeugte Heizwärme den Verbrauchern bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen und zugleich zur Trinkwassererwärmung zu nutzen, wurde als Übergabelösung eine seit vielen Jahren verbaute Anlage zu einer individuell auf den Park zugeschnittenen, kompakteren weiterentwickelt. Diese Spezialanfertigung ging zum ersten Mal in der Geschichte des Herstellers in Serie und wurde in rund 800 Ferienunterkünften installiert. 200 weitere Objekte, die eine höhere Wärmegrundlast aufweisen, erhielten die Standard-Version. Die Übergabe-Technologie fungiert als regulierende Verbindungseinheit zwischen Heizungsanlage im Haus und der Anschlussleitung des Nahwärmenetzes. Sie gibt das Wärmemedium je nach aktueller Abnahmeanforderung, Temperatur und Druck weiter. Integraler Teil einer Übergabekomponente ist eine Direct-Digital-Control(DDC)-Regelung, die neben der Außentemperatur auch die gewählten Zeit- und Komfortvorgaben der Verbraucherseite einbezieht, um eine möglichst präzise Vorlauftemperatur zu ermitteln. Alle Anlagen basieren, unabhängig von ihrer Leistungsklasse, auf identischen Primärkomponenten – wie etwa Umwälzpumpen, Wärmeübertrager, Primärventile und Absperrungen ebenso wie die Kommunikationsregelung und die TWE-Regler.

Höhere Ausschöpfung durch Durchflussmodule

Für die gewünschte Temperatur sorgen spezielle Durchflussmodule, die alle relevanten hygienerechtlichen Anforderungen erfüllen, wie etwa die der Trinkwasserverordnung. Die Kombination aus Übergabestationen und TWE-Anlagen steigert die Gesamteffizienz der Energieversorgung durch die optimale Ausschöpfung thermischer Potenziale. Nachdem der Heizkreis mit einer Vorlauftemperatur von 70 bis 80 °C durchlaufen ist, wird der Rücklauf in die Module geleitet, von wo aus er nach der Erwärmung des Wassers mit einer Temperatur von zwischen 40 und 50°C zurück zur multivalenten Energie-Zentrale strömt

Steuersystem: Volumenströme überwachen und steuern

Zur Regelung des Betriebs kommt das übergeordnete Steuerungssystem zum Einsatz. Installation von Pelletkessel und Pelletlager mit Umhau-sung. Durch Einsatz des Energieerzeugers auf Holzbasis lassen sich die gesetzlichen Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllen.Dieses koordiniert nicht nur Anlagen- und Komponentenleistung, um insbesondere in Spitzenlastzeiten einen stabilen Netzbetrieb zu gewährleisten. Es sorgt auch für die kontinuierliche Ausschöpfung ökonomischer Einsparmöglichkeiten und trägt somit nachhaltig zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit bei. Je nach externen Faktoren (z. B. Wettereinfluss) und Nutzerverhalten optimiert das Steuerungssystem die Fahrweise der Anlage und die Ausregelung der Rücklauftemperaturen während des Netzbetriebs. Das System kann sich so flexibel und präzise an verändernde Bedarfsgrößen anpassen und legt damit den Grundstein für eine effektive Energienutzung.Durch automatisierte Anpassungen an den Bedarf und manuelle Einplanungen von Ereignissen wird der Verbrauch an fossilen Brennstoffen gesenkt, was eine umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Energiebereitstellung bedeutet.Trotz hoher Lastwechsel läuft das Netz heute stabil und nachweislich effizient. Alle rechtlichen Vorgaben und zentralen Umweltschutzauflagen können lückenlos erfüllt werden. Die Gäste des neuen Center Parcs profitieren wiederum von einem hohen Komfortstandard, der durch eine bedarfsoptimierte energetische Versorgung maßgeblich unterstützt wird.

Fazit

Am Standort Leuchtkirch konnte innerhalb eines sehr eng bemessenen Zeitraums von lediglich zwei Jahren für die Planung und Umsetzung ein stabiles Versorgungssystem installiert werden, das auf die Anforderungen des Parkbetriebs und die Bedürfnisse der Parkbesucher zugeschnitten ist. Durch intelligente Steuerung, Berechnung und Planung von Wärmeströmen ebenso wie durch eine rücklaufoptimierte Trinkwassererwärmung werden im laufenden Betrieb thermische Potenziale maximal ausgeschöpft. Neben betriebsbedingten Einsparungen von fossilen Brennstoffen sorgt die Einbindung nachwachsender Rohstoffe für eine weitere Verbesserung der CO2-Bilanz.

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