Case Study Energieaudit: Saturn Tower

ETAAGO erhielt den Auftrag, die Energiekosten für Heizung, Lüftung und Klimatisierung des Saturn Towers zu reduzieren. Der Saturn Tower ist ein 90 m hoher Büroturm und verfügt über 23 Geschosse. Die Bruttogeschossfläche beträgt 57.000 m² und die vermietbare Fläche 33.000 m². Das Gebäude wurde 2003 errichtet und ging 2004 in Betrieb.

Das Energieaudit erfolgte in zwei Etappen. Im Winter erfolgte die Optimierung der Heizungs- und Lüftungsanlage. Im darauffolgenden Sommer wurden die Kältemaschinen, die Rückkühler, die Kühl-, Kaltwasser- und Systempumpen, das Kühl- und Nachheizregister der Lüftungsgeräte sowie die Gebäudeleittechnik auf Schwachstellen untersucht.

Die Vorgangsweise war in beiden Fällen systematisch. Am Ende waren es die Volumenströme für Wasser und Luft, welche zur wesentlichen Verbesserung der Energieeffizienz führten. Ein Problem lag in der hydraulischen Schaltung für die Klimatisierung. Die großen Lüftungsgeräte mit insgesamt 1235 kW installierter Kühlleistung (entspricht 67% der zugeordneten Kältemaschinen) waren mit Verteilerventilen ausgerüstet. Dadurch ist das Regelverhalten der Kaltwasserpumpe sehr ungünstig. Vor allem in der Teillast ist deshalb die Wassermenge viel zu hoch. Gelingt es, die Wassermenge (den Volumenstrom) nur um 35% zu reduzieren, verringert sich der Energieverbrauch der Pumpen um 73%. Die Lösung des Problems war einfach: Die Strangregulierventile im Verteilerventil Bypass wurden alle bis auf ein Lüftungsgerät abgesperrt. Somit arbeiten die Verteilerventile nun als Durchgangsventile und ermöglichen damit eine sehr große Wassermengenvariabilität von 25% bis 100%.

Die Setup Werte an den Kältemaschinen und an den Rückkühlern wurden optimiert. Die Luftmengen für den Heiz- und Kühlbetrieb wurden geringfügig reduziert. Ebenso erfolgte eine bessere hydraulische Einregulierung an den Lüftungsgeräten für den Heiz- und Kühlbetrieb. Zudem erfolgten einige Änderungen in der Leittechnik, vor allem im Zeitprogramm und bei der Regelung der Nachheizregister. An heißen Tagen wurden ca. 150 kW zu viel an Wärme in die zu klimatisierten Räume gebracht. Dadurch stieg der Energieverbrauch an Fernwärme und gleichzeitig an den Kältemaschinen, die diesen Überschuss an Wärme wieder abkühlen müssen. Ein „Klassiker“ (leider) – die Heizung „kämpft“ gegen die Kühlung.

In Summe ergab die Einsparung für den Kühl- und Heizbetrieb eine Kostenreduktion von € 49.740 ohne zusätzliche Investition, nur durch Optimierung der vorhandenen Komponenten und der Regelung.

Anbei Ergebnis für die Kälteerzeugung für die sensible Kühlung:

Kälte-Erzeugung KM 3 vor dem Energie Audit, ein Frühsommertag, max. Außentemperatur 26°C

Kälte-Erzeugung KM 3 nach dem Energie Audit, ein heißer Tag, max. Außentemperatur 30°C