„Höchststrafe“ für alte Energieverschwender

Einen hohen Kostenfaktor in der JVA Schwalmstadt stellte bis in das Jahr 2007 der Betrieb der 25 Jahre alten Heizungsanlage dar. Der Wärme­bedarf der gesamten JVA beträgt etwa 3500 MWh/a, die in die Jahre gekommene Heizzentrale wies aufgrund ihrer veralteten Technik einen unnötig hohen Erdgasverbrauch auf. Hinzu kamen hohe Strombezugskosten für einen Stromverbrauch von über 1,7 Mio. kWh im Jahr bei einer Spitzenlast von bis zu 417 kW. Hierfür waren unter anderem alte, ungeregelte Umwälzpumpen verantwortlich, die in der Heizzentrale und in sechs Unterstationen das weitläufige Heizungs- und Lüftungssystem mit Wärme versorgten.

Erneuerung ohne eigene Investitionsmittel

Um den hohen Energiebedarf und damit die Verbrauchskosten der Haftanstalt zu reduzieren, wurde 2007 die Heizungs- und Lüftungstechnik umfassend modernisiert. Dabei stand nicht nur die Erneuerung der Heizzentrale gegen moderne Brennertechnologie im Mittelpunkt, sondern auch die Umstellung auf Eigenstromerzeugung in einem neuen, ebenfalls in der Heizzentrale der JVA installierten BHKW. Hinzu kamen Maßnahmen zur gezielten Reduktion des Stromverbrauchs – neben einer Optimierung der MSR-Systeme war dies vor allem der Austausch der alten Umwälzpumpen gegen moderne, energieeffiziente Systeme.

Zur haushaltsneutralen Finanzierung der hiermit verbundenen Investitionen vereinbarte das Land Hessen – vertreten durch die JVA Schwalmstadt – ein Energiespar-Contracting über elf Jahre mit der Deggendorfer YIT Germany GmbH (früher Stangl GmbH). Denn das Contracting ermöglicht den Liegenschaftseigentümern eine Optimierung ihres Energiehaushalts, ohne selbst Investitionen tätigen zu müssen. Beim Einspar-Contracting werden bestehende Anlagen durch den Contractor optimiert. Dieser refinanziert seine Investitionen durch die eingesparten Energiekosten, auch der Contractingnehmer spart meist ebenfalls sofort bei den Verbrauchskosten. Das Dienstleistungspaket eines Einspar-Contractors umfasst üblicherweise Planung, Finanzierung und Errichtung von Komponenten zur Energieerzeugung, -verteilung und -nutzung einschließlich deren Bedienung und Instandhaltung.

Garantierte Investitionen und Energieeinsparungen

Beginn der Sanierungsmaßnahmen war Anfang 2007, das Energie­spar-Contracting startete zum 1. Januar 2008. Im Rahmen des Contracting-Vertrags zwischen der JVA und YIT wurden Investitionen in Höhe von rund 900 000 € netto getätigt. Die Energiekosteneinsparungen sollen ca. 150 000 €/a netto betragen. Unter dem Strich resultiert hieraus bei einer vereinbarten Laufzeit von elf Jahren eine erhebliche Schonung von Haushaltsmitteln gegenüber der veralteten Anlagentechnik. Zudem können jährlich ca. 1074 t CO₂-Emissionen vermieden werden. Ab 2019 kommen die finanziellen Einsparungen komplett dem hessischen Landeshaushalt zugute.

Umbau im Heizhaus

Im Mittelpunkt der Erneuerungsinvestitionen stand das Heizhaus der JVA. Hier wurden ein Niedertemperaturkessel mit 1260 kW, ein Brennwertkessel mit 640 kW sowie ein BHKW mit einer thermischen Leistung von 363 kW_th und einer elektrischen Leistung von 238 kW_el eingebaut. Die Eigenerzeugung deckt etwa drei Viertel des Stromverbrauchs der JVA. Durch den Einbau von 120 Einzelraumregelungen und die Erweiterung der Gebäudeautomation können zudem die einzelnen Zellen von einer Leitstelle aus individuell temperiert werden, nicht genutzte Zellen lassen sich ohne zeitaufwendige Laufwege der Bediensteten auf eine energiesparende Raumtemperatur herunterregeln. Außerdem wurde die Lüftungstechnik optimiert und die Voraussetzungen für ein kontinuierliches Energie-Controlling geschaffen.

Die Anlagenplanung und -realisierung übernahm ebenfalls die YIT Germany GmbH. Heizungs- und BHKW-Technik stammen von Buderus, die Steuerung der liegenschaftsbezogenen Energiesparstrategien wurde auf der erweiterten Gebäudeleittechnik von Kieback & Peter realisiert.

Zentrales Ziel der Stromsparinvestitionen war neben einer deutlichen Abschwächung der Lastspitzen durch „intelligente“ Regelungen vor allem die Reduktion des absoluten Stromverbrauchs. In vielen Liegenschaften sind es vor allem ungeregelte Standardpumpen im Dauerbetrieb, die erhebliche Stromkosten verursachen. In der JVA Schwalmstadt wiesen die vorhandenen Pumpen zudem bereits ein Alter von 25 Jahren auf und waren damit ohnehin bereits am Ende ihres Lebenszyklus angelangt. Schon in der Angebotsphase wurde daher der Dortmunder Pumpenspezialist Wilo SE einbezogen. Gemeinsam mit Alfred Richard, dem für Heizung, Wasserversorgung und Lüftungstechnik verantwortlichen Mitarbeiter der JVA, und den Planern bei der YIT Germany GmbH erarbeitete der Hersteller eine Hochrechnung des ungefähren Stromverbrauchs aller installierten Heizungspumpen in den Unterverteilungen. Sie ergab, dass allein die alten Pumpen jährliche Stromkosten von fast 9000 € verursachten. Vor diesem Hintergrund nahm YIT einen Austausch gegen besonders stromsparende Umwälzpumpen der Energieeffizienzklasse A in die Anlagenplanung auf.

Eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für einen Austausch der vorhandenen Pumpen gegen Wilo-Hocheffizienzpumpen ergab gegenüber den hochgerechneten Ist-Werten ein durchschnittliches Stromsparpotential von fast 65 % für alle Unterverteilungen – und das ohne weitere Einspareffekte durch eine mögliche Anpassung der Förderleistung an die neue Anlagenkonfiguration zu berücksichtigen. Hieraus resultiert zugleich eine sehr kurze Amortisationszeit des Pumpenaustauschs von weniger als zwei Jahren. Daher wurde nicht gezögert, einen Großteil der vorhandenen Pumpen – obwohl noch funktionstüchtig – im Rahmen der Anlagenmodernisierung durch Hocheffizienzpumpen sowie weitere energiesparende Pumpen der neuesten Generation des Dortmunder Anbieters zu ersetzen.

Installation unter erschwerten Bedingungen

Eine besondere Herausforderung stellten die Installationsarbeiten selbst dar, da diese während des laufenden Betriebes mit allen Sicherheitsanforderungen der Justizvollzugsanstalt erfolgen mussten. So befinden sich die Unterstationen im Hochsicherheitsbereich, die Zugänge sind teilweise in zeitweise von den Insassen frequentierten Bereichen angeordnet. Vor diesem Hintergrund mussten die Installateure zu vorab definierten Zeitpunkten durch das Gelände bzw. die entsprechenden Gebäudeteile geleitet werden, um dann für einen vereinbarten Zeitraum in den Unterstationen eingeschlossen zu werden. Das komplette Installationsmaterial sowie alle benötigten Werkzeuge mussten sie komplett mitführen. Nachträgliche Materialbestellungen bei den Kollegen waren allein deshalb nicht möglich, weil alle Besucher der JVA – also auch hier tätige Monteure und Handwerker – aus Sicherheitsgründen ihre Mobiltelefone am Eingang abgeben müssen. Wenige Monate nach der Inbetriebnahme zieht Haustechniker Alfred Richard bereits ein positives Zwischenfazit: „Hinsichtlich der von unserem Contractingpartner errechneten Werte für die Energieeinsparung befinden wir uns voll im Plan. Aktuell werden noch die Umwälzpumpen feinreguliert, um den Stromverbrauch in diesem Bereich weiter zu drosseln.“ Die ersten Erfahrungen mit den elektronisch geregelten Hocheffizienzpumpen seien sehr positiv, das hydraulische Verhalten der Heizungsanlage habe sich deutlich verbessert. JVA und YIT Germany GmbH sind zuversichtlich, durch die weitere Optimierung des Pumpenbetriebes – Anpassungen bei Förderhöhen und Regelungsarten – bis auf 80 % tatsächlicher Stromeinsparung in der gesamten Wärmeverteilung zu kommen.

Fazit

In vielen öffentlichen Liegenschaften gehen Heizenergie und Strom unkontrolliert durch veraltete Heizungsanlagen und Wärmeverteilungen verloren. Die Justizvollzugsanstalt Schwalmstadt geht mit gutem Beispiel voran und zeigt, wie die schlimmsten „Klimasünder“ dingfest und durch Austausch gegen moderne Energieeffizienztechnik unschädlich gemacht werden können.