Kreislaufverbundsystem sorgt für niedrigen Energieverbrauch

Neubau des Alb Fils Klinikums erhält DGNB-Vorzertifikat in Gold

Mit dem Neubau eines Klinikums entstand eines der größten Klinik-Bauprojekte in Baden-Württemberg. Zentrale Elemente des Energiekonzepts sind Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher-Systeme (GSWT) mit hoher Rückwärmezahl, Entfeuchtungskälterückgewinnung, adiabatische Kühlung sowie eine Mehrzonentechnik. In Verbindung mit einem Kreislaufverbundsystem (KVS) wird eine energieeffiziente Klimakontrolle bei gleichzeitig hohem Nutzerkomfort realisiert. Das Projekt zeigt, wie nachhaltige TGA-Konzepte im Klinikbau konsequent umgesetzt werden können.

Der Neubau der Alp Fils Kliniken von der Südseite aus gesehen.
Bild: ALB FILS KLINIKEN / Max Radloff

Der Neubau der Alp Fils Kliniken von der Südseite aus gesehen.
Bild: ALB FILS KLINIKEN / Max Radloff
Der Weg zum Neubau des Alb Fils Klinikums, einem der derzeit größten Klinik-Bauprojekt Baden-Württembergs, begann im Sommer 2018 mit dem Rückbau des ehemaligen Kita-Gebäudes und der früheren Personalwohngebäude. Durch Entrümpelung, Entkernung und den Abriss dieser Gebäude wurde das Baufeld für dieses ambitionierte Projekt vorbereitet. Am 1. April 2019 markierte der feierliche Spatenstich den offiziellen Beginn der Bauarbeiten. Die Fertigstellung des Rohbaus, inklusive des Hubschrauberlandeplatzes, wurde im Frühjahr 2021 erreicht, gefolgt vom Spatenstich für das Ärztehaus im Juni 2021 und dem Richtfest für den Neubau im Juli desselben Jahres.

Die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) hatte den Entwurf des Neubaus als erstes Krankenhaus in Baden-Württemberg mit dem DGNB-Vorzertifikat in Gold ausgezeichnet. Damit bestätigte die DGNB dem Alb Fils Klinikum eine besonders umweltfreundliche, ressourcensparende, wirtschaftlich effiziente und für den Nutzerkomfort optimierte Gebäudeplanung. Mit dem Umzug im letzten Jahr und dem damit verbundenen Abschluss seines ambitionierten Neubauprojekts, hat das Alb Fils Klinikum in Göppingen eine bemerkenswerte Vorreiterrolle im Bereich nachhaltiger medizinischer Einrichtungen eingenommen. Die Installation von insgesamt zehn Gegenstrom-Schicht-Wärmetauscher-Systemen (GSWT), ergänzt durch Entfeuchtungskälterückgewinnung und Mehrzonentechnik, ist ein positives Beispiel für die Anwendung umweltfreundlicher Technologien.

Energieeffizienz und Klimakontrolle durch GSWT-Systeme

Im Vordergrund steht die SEW-Nachkühler-Baugruppe mit Kältemaschine und Pufferspeicher. Die Pumpen-Armaturen-Baugruppe (PAG) im Hintergrund.
Bild: SEW GmbH

Im Vordergrund steht die SEW-Nachkühler-Baugruppe mit Kältemaschine und Pufferspeicher. Die Pumpen-Armaturen-Baugruppe (PAG) im Hintergrund.
Bild: SEW GmbH
Die GSWT-Systeme der SEW GmbH aus Kempen, ausgelegt für eine Luftleistung von insgesamt ca. 490.000 m³/h, erreichen Rückwärmezahlen von 76 bis 77 %. Pro Jahr können so durch die GSWT-Technologie 8.200 MWh/a Wärmeenergie, 600.000 kWh/a Kälteleistung und 200.000 kWh/a elektrische Energie eingespart werden. Als Substitution für die sonst vorzuhaltenden Leistungen, hier 4.014 kW an Heiz- und 1.718 kW an Kälteleistung, 2.319 kW an Rückkühlleistung und 601 kW an Elektroanschlussleistung, wird eine betriebssichere Wärmerückgewinnung voll angesetzt.

Als weitere Technologiekomponente wurde zusätzlich eine Entfeuchtungskälterückgewinnung von SEW eingebracht. Diese Technik ermöglicht es dem Alb Fils Klinikum, sowohl ­Kälte- als auch Wärmeenergie während des Entfeuchtungs- und Nacherwärmungsbetrieb einzusparen. Darüber hinaus trägt die Systemerweiterung dazu bei, den Komfort im Klinikum für Patienten und Angestellte zu erhöhen, während die Kosten für die ­Klimatisierung, besonders während der feuchten Sommermonate, deutlich gesenkt werden können.

Die Integration von adiabatischer Kühlung, integrierter Nacherwärmung und Nachkühlung in ein Kreislaufverbundsystem (KVS), bietet eine hohe Energieeffizienz und verbessert gleichzeitig Komfort und Luftqualität in Gebäuden. Die adiabatische Kühlung nutzt das Prinzip der Verdunstungskühlung, um die Temperatur kosteneffizient zu senken, indem die Abluft befeuchtet wird und sich dabei um 5 K abkühlt. Dies reduziert den Bedarf an konventioneller Kältetechnik und spart somit Energie.

Wärmetauscher-Module im Klimakanal, die schwarz isolierten Rohrleitungen verbinden das Kreislaufverbundsystem mit der PAG.
Bild: SEW GmbH

Wärmetauscher-Module im Klimakanal, die schwarz isolierten Rohrleitungen verbinden das Kreislaufverbundsystem mit der PAG.
Bild: SEW GmbH
Die integrierte Nacherwärmung sorgt für eine präzise Temperaturregelung, indem sie nach Bedarf Wärme hinzufügt, was vor allem in kälteren Monaten wichtig ist, um eine Patientengerechte Raumtemperatur zu gewährleisten. Die integrierte Nachkühlung ergänzt dieses System, indem sie bei Bedarf die Luft abkühlt, was besonders in den wärmeren Monaten zur Vermeidung von Überhitzung und zur Aufrechterhaltung eines angenehmen Raumklimas beiträgt. Durch die Kombination dieser Technologien in einem KVS kann das Gebäudemanagement die Raumbedingungen effizient steuern, was zu deutlichen Energieeinsparungen führt, da die Systeme nur dann aktiviert werden, wenn sie benötigt werden. Dies führt zu einem optimierten Betrieb, der sowohl umweltfreundlich ist als auch den Bedürfnissen der Nutzer entgegenkommt.

Die Implementierung einer Mehrzonen-Technik von SEW ermöglichte es dem Klinikum, unterschiedliche Bereiche des Gebäudes unabhängig voneinander zu temperieren. Diese Flexibilität sorgt für hohen Komfort in allen Bereichen des Klinikums, von Patientenzimmern bis hin zu Operationsräumen, und trägt gleichzeitig zur Energieeinsparung bei. Die Planung dieses technologisch fortgeschrittenen Projekts wurde von der ZWP Ingenieur-AG in Stuttgart übernommen. Als Bauherr fungierte die Alb Fils Klinikum GmbH in Göppingen, die mit diesem Projekt ihre Verpflichtung zu Umweltschutz und Nachhaltigkeit unter Beweis stellt.

Durch die Integration der GSWT-Technologie kann das Alb Fils Klinikum die Betriebskosten dauerhaft niedrig halten. Darüber hinaus wird auch ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz geleistet. Die Einsparungen in Heiz-, Kälte- und Rückkühlleistung sowie in der Elektroanschlussleistung im Vergleich zu Anlagenkonstellationen ohne diese Technologien, verdeutlichen das Potenzial moderner und betriebssicherer Systeme, den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig den Betrieb einer medizinischen Einrichtung zu optimieren. Das Projekt des Alb Fils Klinikums kann dadurch als Vorbild für zukünftige Bauten im Gesundheitssektor und darüber hinaus dienen, indem es zeigt, wie durch innovative Planung und Technologieeinsatz nachhaltige Ergebnisse erzielt werden können.

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