Wilo-Pumpen für das Klimahaus Bremerhaven 8° Ost

23.06.2010

Ein besonders breites Spektrum unterschiedlichster Anforderungen an moderne Pumpentechnik stellte das im Juni 2009 eröffnete „Klimahaus Bremerhaven 8° Ost“.

Wilo-Pumpen für das Klimahaus Bremerhaven 8° Ost

Im Jahr 2009 wurde die Wissens- und Erlebniswelt „Klimahaus Bremerhaven 8° Ost“ eröffnet. Sie lädt die Besucher auf eine Reise in die Klimazonen unserer Erde entlang des 8. östlichen Längengrades ein. (Foto: Jan Rathke, Klimahaus Bremerhaven 8° Ost)

Die Wissens- und Erlebniswelt präsentiert den Besuchern Daten, Fakten und Phänomene rund um das weltweite Klimageschehen und den Klimawandel und simuliert diese zugleich mit hohem technischem Aufwand. Bestes Beispiel ist der allein 4.800 m² umfassende Bereich „Reise“. Hier werden verschiedene Klimazonen entlang des 8. östlichen Längengrades für alle Sinne erfahrbar gemacht – durch intelligente Klimatisierung, Beregnung oder Vereisung sowie typische Gerüche und Geräusche. In diesem Bereich sind Temperaturen von -6°C bis +35°C gefordert, denn Stationen sind beispielsweise die Antarktis, die schwindenden Gletscher der Schweiz, ein Saumriff aus lebenden Korallen und exotischen Fischen sowie der Niger mit seiner trockenen Hitze.

Angesichts der auch ökologisch ambitionierten Zielsetzung des Klimahauses standen schon bei der Planung und Errichtung des Gebäudes Nachhaltigkeit und ein möglichst CO2-neutrales Energiekonzept im Vordergrund. Für die Planer der Transsolar Energietechnik GmbH war dies eine große Herausforderung, denn für bis zu 5.000 Besucher täglich müssen nicht nur die geforderten Raumklimabedingungen, sondern auch eine gute Frischluftqualität gewährleistet sein. Sie entwickelten ein integrales und gewerkeübergreifendes Gesamtkonzept aus Gebäude-, Heizungs- und Klimatechnik, das darauf abzielt, alle Gebäudeteile möglichst einfach und effizient für die Klimatisierung zu erschließen. Dabei leisten 49 Pumpen und Pumpensysteme des Dortmunder Pumpenspezialisten WILO SE einen entscheidenden Beitrag, indem sie mit geringstmöglichem Stromverbrauch für perfekte Rahmenbedingungen in jeder Klimazone sorgen.

Klimaschonende Wärmeerzeugung und -verteilung

Die Wärmeversorgung erfolgt praktisch CO2-neutral über Fernwärme, die im Bremerhavener Müllheizkraftwerk erzeugt wird. Um auch bei der Wärmeverteilung einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten, kommen ausschließlich elektronisch geregelte „Wilo-VeroLine-IP-E“-Trockenläuferpumpen und Hocheffizienzpumpen der Baureihe „Wilo-Stratos“ zum Einsatz. Diese Pumpen passen ihre Drehzahl den wechselnden Lastbedingungen der Anlage bzw. des jeweiligen Heizkreises an, so dass sie bedeutend weniger Strom als ungeregelte Pumpen verbrauchen. Im Falle der „Wilo-Stratos“ können so Strom- und CO2-Einsparungen von bis zu 80 Prozent erzielt werden.

In Anlagenteilen mit großen Förderströmen wurden „Wilo-VeroLine-IP-E“-Trockenläuferpumpen eingebaut. So befinden sich zwei Pumpen dieser Baureihe als Hauptpumpen zwischen der Fernwärme-Übergabestation und den Heizungsverteilern. Sie werden als Grund- bzw. Spitzenlastpumpe betrieben. Hierdurch und mit einer stromsparenden Drehzahlregelung der Pumpen ist sichergestellt, dass nur die vom System tatsächlich benötigte Wärmemenge gefördert wird.

In den nachgeordneten Heizkreisen mit kleineren Volumenströmen befinden sich „Wilo-Stratos“-Hocheffizienzpumpen. Dort, wo es die Betriebs- bzw. Versorgungssicherheit erfordert, wurden Doppelpumpen der Bauart „Wilo-Stratos-D“ installiert – so beispielsweise in dem Heizkreis, der die Wärmetauscher der Aquarien in der Ausstellung versorgt. Mit Blick auf die empfindlichen Meeresbewohner darf die Wärmeversorgung auch bei einer Pumpenstörung nicht unterbrochen werden. Deshalb sind die Pumpen redundant angeordnet. Eine der Pumpen fungiert als Hauptpumpe, während die zweite als Reservepumpe zur Verfügung steht. Um eine gleichmäßige Auslastung der Pumpen zu erreichen, wird über das integrierte Doppelpumpenmanagement in bestimmten zeitlichen Intervallen ein Wechsel zwischen Haupt- und Reservepumpe ausgeführt.

Gebäudekühlung mit Umweltenergie

Eine besondere Herausforderung war die Realisierung einer möglichst primärenergieneutralen Klimatisierung. Denn aufgrund seiner Nutzung benötigt das Gebäude permanent Kühlenergie und übertrifft damit auch den Heizwärmebedarf. Deshalb entschied man sich, für die Kühlung des Gebäudes – wo möglich – natürliche Ressourcen und Umweltenergien einzusetzen.

Ein Bereich ist die Betonkernaktivierung, mit der die Speicherfähigkeit der massiven Geschossdecken zur Regulierung der Raumtemperatur genutzt wird. Das dort benötigte Kaltwasser wird, solange es die Außentemperaturen zulassen, mittels freier Kühlung über einen Kühlturm auf dem Dach des Klimahauses erzeugt. Alternativ können die Kühlkreisläufe auch über oberflächennahe Geothermie gespeist werden. Hierzu ist ein Teil des Tragwerks des Gebäudes als Energiepfahlfeld ausgeführt, das eine Spitzenkühlleistung von 270 kW leistet.

Beide Systeme speisen eine Verteilung mit vier Klimakaltwasserkreisläufen. Einer von ihnen dient der Betonkernaktivierung und wird von einer „Wilo-CronoLine-IL 32/150-2,2/2“-Niederdruck-Kreiselpumpe versorgt. An die drei weiteren Kreisläufe sind als Verbraucher Umluftkühlgeräte, Kühldecken oder die Fußbodenkühlung im Foyer angeschlossen. Da hier wechselnde Betriebsbedingungen herrschen, wurden elektronisch geregelte Trockenläuferpumpen der Baureihe „Wilo-VeroLine-IP-E“ und eine „Wilo-VeroTwin-DP-E“-Doppelpumpe eingebaut. Denn meist reicht der deutlich wirtschaftlichere Teillastbetrieb der Pumpen völlig aus, mit dem Energieeinsparungen bis zu 50% im Vergleich zu ungeregelten Pumpen möglich sind.

Redundante Pumpen verhindern „Tauwetter“ in der Antarktis

Im Bereich der Ausstellung zum Thema „Antarktis“ müssen ganzjährig geradezu „eisige“ Bedingungen herrschen. Hier sind Boden und Wände mit echtem Eis bedeckt, die Temperatur liegt bei –6°C. Da eine Störung oder ein Ausfall unmittelbares „Tauwetter“ in der Antarktis zur Folge haben würde, sind alle wesentlichen Komponenten redundant angeordnet. Dazu zählen neben dem Umluftkühler und der Kältemaschine auch die Umwälzpumpen im Verbraucherstrang. Hier wurden zwei identische „Wilo-CronoBloc-BL“-Pumpen als Haupt- und Reservepumpe installiert. Sie versorgen die Umluftkühler und die RLT-Anlage des Bereichs „Antarktis“ sowie die Kühlung der Eisexponate. So wird im Falle einer Pumpenstörung das Einfrieren des betroffenen Anlagenteils sicher verhindert.

Bei der Versorgung der Sanitäranlagen für Besucher und Personal kommt eine „Wilo-Comfort-Vario COR-3 MVIE 808/VR-WMS“-Druckerhöhungsanlage zum Einsatz. Sie ist mit einer intelligenten VR-Regelungseinheit („Vario-Regler“) ausgestattet, über die die in die Pumpenelektronik integrierten Frequenzumformer geregelt werden. Damit wird ein bedarfsgerechter und effizienter Betrieb der Anlage erzielt.

Ein weiterer Wunsch der Bauherren war, dass auch das Regenwasser genutzt wird. Es wird auf der Dachfläche des Klimahauses aufgefangen und in einer Zisterne gespeichert. Von dort gelangt es in eine „Wilo-RainSystem AF 400-805 DM/RCH“-Regenwasserversorgungsanlage, mit der über eine separate Wasserleitung die WCs und Urinale in einem Teil der Besuchertoiletten versorgt werden. Sie verfügt über ein Behältervolumen von 400 l und ist mit zwei vertikalen Kreiselpumpen ausgestattet, die bei optimalem Wirkungsgrad einen Förderstrom von 8 m³/h leisten. Damit ist auch bei hoher Nutzerfrequenz die zuverlässige Versorgung der angeschlossenen Sanitäranlagen gewährleistet.

Quelle: WILO SE

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