Hybridlösung aus Pellets, Wärmepumpe und PV für Gewerbe
Ungewöhnliches Regenerativkonzept
Das Unternehmen A.B.S. Silos aus Osterburken erzeugt mit der Kombination aus Wärmepumpe, Photovoltaik und Pelletsheizung Wärme und Strom. So kann der Energiebedarf auch im Winter weitgehend regenerativ gedeckt werden. Die Wärmeerzeuger und Pelletsilos befinden sich in zwei Containern außerhalb des Firmengebäudes. Die beiden Pelletsanlagen dienen hier zur saisonalen Ergänzung in der Wärmeversorgung.
Die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe ist mittlerweile ein gängiges Energiesystem. Gleichwohl gibt es auch den Einwand, dass Wärmepumpen genau dann, wenn wenig Solarstrom erzeugt wird, den meisten Strom benötigen: im Winter. Der kommt dann aus dem öffentlichen Stromnetz, wo gerade in den kalten Monaten noch viel konventionell erzeugter Strom fließt.
Dieser Problematik war sich Matthias Petzl, technischer Geschäftsführer bei der A.B.S. Silo- und Förderanlagen GmbH, bewusst, als er sich Gedanken über eine neue Heizungsanlage machte. Das Unternehmen entwickelt, baut und vertreibt seit 1984 flexible Silos und Behälter für alle Arten von Schüttgütern. Landwirtschaftliche Betriebe lagern in den maßgefertigten Silos Futtermittel und Getreide. Industriebetriebe z. B. aus der Kunststoff-, Pharma- und Lebensmittelbranche, setzen sie ein. Und auch Pellets für Heizungsanlagen werden in den Gewebesilos gelagert.
Altes Versorgungssystem ineffizient
Die alte Pelletsheizung mit 75 kW Leistung verbrauchte übermäßig viele Holzpresslinge und hatte immer häufiger Störungen. „Wir haben sie 2006 installieren lassen, als wir unseren Neubau errichtet haben“, berichtet Petzl. „Die modulierende Pelletheizung wurde ohne einen Pufferspeicher betrieben, was in der Leistungsklasse und bei hohem Wärmebedarf irgendwann nicht mehr optimal funktionierte.“
Dazu kamen die stark steigenden Strompreise, die durch die Industrienähmaschinen einen bedeutenden Kostenfaktor im Betrieb ausmachen. 2020 bspw. verbrauchte das Unternehmen mit 40 Mitarbeitern in drei Produktionshallen und den Büros rund 44.000 kWh Strom, wobei auch das Warmwasser elektrisch erzeugt wird. Aus diesen Gründen begann Petzl zusammen mit Heike Stang, der kaufmännischen Geschäftsführerin, nach einer neuen Lösung für die Wärme- und Stromversorgung zu suchen.
Ergänzung über Pellets
Viele Jahre hat Petzl zwar gute Erfahrung mit der Pelletsheizung gemacht, aber auch die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe war interessant, zumal er damit auch elektrische Energie für den Betrieb erzeugen könnte. Die Lösung ist eine Hybridheizung der AF Wärme GmbH mit allen drei Technologien. In der Pellets-Sparte arbeitet A.B.S. schon länger mit AF Wärme zusammen, so entstand die Idee der Dreier-Kombination.
Die Wärmeerzeuger, Pufferspeicher und Pelletsilos befinden sich in zwei Containern, die direkt neben der Werkshalle stehen. Darüber hinaus kann A.B.S. über die Hälfte des Strombedarfs mit einer neuen Photovoltaikanlage mit 99 kWp Leistung solar decken.
Die Pelletsanlage dient als Ergänzung zur Wärmepumpe und zur Abdeckung von Spitzenlast. In den Sommermonaten, in denen nur warmes Wasser erzeugt werden muss, bleibt sie weitgehend aus. Ein weiterer Aspekt: Auch bei regenerativen Energieerzeugungsanlagen müssen die Betreiber künftig mit sehr variablen Strompreisen rechnen. In den Zeiten hoher Strompreise kann dann mit Pellets geheizt werden.
Praktische Containerlösung
Diese Gründe überzeugten Heike Stang und Matthias Petzl, zudem konnten sie mit der Hybridheizung auch weiterhin Pellets und die eigenen Silos für die Lagerung der Holzpresslinge nutzen. AF Wärme entwickelte das Energiekonzept und riet zu zwei Luft/Wasser-Wärmepumpen mit jeweils 11 kW Leistung und zwei Pelletskessel mit jeweils 45 kW Leistung, die jeweils mit einem 5,5 t Pellets fassenden Trogsilo kombiniert wurden.
„Im Gewerbe ist es nahezu nie möglich, eine Pelletsheizung im Gebäude zu platzieren und zu montieren, da Gewerbebauten häufig über kleine Heizräume verfügen mit bspw. einem Gaskessel“, berichtet AF-Wärme-Geschäftsführer Alexander Beck. Meist sei für die Pelletsheizung und die benötigte Lagerkapazität für Pellets nicht genügend Platz. Deshalb bietet das Unternehmen eine modulare Bauweise an und hat eigens dafür eine Containerlösung entwickelt. „Wir benötigen lediglich einen Stellplatz für unseren Container und müssen keine baulichen Eingriffe oder Veränderungen vornehmen“, sagt Beck. So werde im Gebäude auch keine Fläche verschwendet.
Wärmeversorgung im Zusammenspiel
In Osterburken wurden direkt am Firmengebäude zwei Container übereinander aufgestellt. Im unteren Container befinden sich die Wärmepumpen, die Pelletskessel und die Pufferspeicher mit jeweils 1.500 l Fassungsvermögen, im oberen die Pelletsilos mit einer Zuführung zum Zwischenbehälter. Von hier aus werden die Pelletskessel mit Brennmaterial versorgt.
Die ausgeklügelte Steuerung sorgt für ein optimales Zusammenspiel. Bei hohem Wärmebedarf laufen beide Pelletskessel. Wird gerade viel Solarstrom produziert, läuft nur ein Kessel zusammen mit der Wärmepumpe. „Wenn es keinen Photovoltaikstrom gibt, ist es günstiger, mit der Pelletsheizung zu heizen, als Strom aus dem Netz zu beziehen“, erklärt Petzl. Er geht davon aus, dass er seinen Pelletsbedarf von 33 t pro Jahr mit der alten Anlage auf etwa 12 t mit der neuen Anlage reduzieren kann. Um die Wärme in das Gebäude zu bringen, waren nur wenige Meter zusätzliche Leitungen nötig.
Die Photovoltaikanlage mit 99 kWp Leistung wurde auf dem Firmengebäude installiert. Den Solarstrom nutzt A.B.S. auch für ihre Elektroautos. AF Wärme hat errechnet, dass das Unternehmen übers Jahr gesehen rund 70 % des Solarstroms selber verbrauchen kann. Auch das kommt Heike Stang und Matthias Petzl bei den aktuell explodierenden Energiepreisen sehr entgegen.
