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Die Wasserwelt Braunschweig ist auf 500.000 Besucher jährlich ausgelegt. Bild: Tomas Liebig Photography, Bälz
Energieeffizienz

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Sparkonzept fürs Schwimmbad

Text: Marc Gebauer und Renate Kilpper, Bälz
Freizeitbäder stellen eine finanzielle Belastung für die Kommunen dar. Deshalb müssen die Kosten, etwa für die Instandhaltung der Heizungsanlage, möglichst gering gehalten werden. Einen großen Sparbeitrag leisten wartungsarme und langlebige Strahlpumpen.

In der Wasserwelt Braunschweig stellt sich der Einbau von Strahlpumpen sowohl bei den Investitions- als auch bei den Instandhaltungskosten als wesentlich günstiger heraus als die konventionelle Technik mit Umwälzpumpen. Strahlpumpen entsprechen der ErP-Verordnung (Europäische Verordnung zur Effizienzverbesserung von energieverbrauchsrelevanten Produkten, ErP steht für Energy-related-Products) und tragen durch Verringerung des Energieverbrauchs dazu bei, dass die ganze Heizungs- und Lüftungsanlage in der Wasserwelt den ErP-Richtlinien der EU entspricht. Strahlpumpen sind langlebig und wartungsarm und tragen so zu einer sicheren Verfügbarkeit der Anlage bei.

Das hochmoderne Schwimmbad für Sport und Freizeit in Braunschweig, eröffnet im Sommer 2014, ist ausgelegt auf eine jährliche Besucherzahl von 500.000. Ausgestattet mit zahlreichen Schwimmbecken innen und außen und einer Wasserfläche von 1.059 Quadratmetern sowie einer Saunalandschaft mit fünf Räumen ist es eine Wellness-Einrichtung für die Bürger. Gleichzeitig sind solche Bäder schon in der Bauphase, aber auch im laufenden Betrieb, eine finanzielle Belastung für die Kommunen. Denn städtische Schwimmbäder tragen sich selten selbst, sondern werden mit Steuergeldern bezuschusst. Deshalb müssen sowohl die Investitions- als auch die laufenden Kosten wie die Instandhaltung der Heizungsanlage möglichst gering gehalten werden. Ihr reibungsloses Funktionieren gewährleistet eine hohe Verfügbarkeit der Freizeitanlagen das ganze Jahr über. Dazu tragen die wartungsarmen und langlebigen Strahlpumpen mit einer rechnerischen Lebensdauer von 20 Jahren (in der Praxis noch weit länger) – doppelt so lange wie Hocheffizienzpumpen – entscheidend bei.

Die seit 2015 durch die EU in der ErP-Verordnung verschärften Anforderungen an die Energieeffizienz erfüllen sie spielend. Energieverbrauchende Geräte sind nun alle davon betroffen, nicht nur die Motoren im Haushalt von der Kaffeemaschine über den Fernseher bis hin zur Heizung. Es dürfen generell in Europa ausschließlich Pumpen und Motoren eingesetzt werden, die alle Bestimmungen der von der EU erlassenen ErP-Richtlinie erfüllen.

Sparsame Strahlpumpen

Im Hinblick auf die ErP sind Strahlpumpen besonders interessant, da sie fast gar keinen Strom verbrauchen. Sie gehören deshalb nicht zu den energieverbrauchenden Geräten, die unter die ErP-Verordnung fallen, und können im Gegenteil viele stromverbrauchende Umwälzpumpen ersetzen. Bei einer Größenordnung von 140 Millionen installierter Heizungspumpen in Europa (laut Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie) kann die Strahlpumpentechnologie viel zum Umweltschutz beitragen: Indem sie zahlreiche Umwälzpumpen, auch die heute gemäß ErP nur noch zulässigen Hocheffizienzpumpen, ersetzt und damit die Einhaltung der Anforderungen an die Energieeffizienz der ganzen Heizungsanlage entscheidend verbessert. Umwälzpumpen sind in Heizungs- und Lüftungsanlagen mit Strahlpumpen vor allem als Hauptpumpen erforderlich. Einsparung von Energie durch Strahlpumpen haben schon viele Heizungsanlagen gezeigt. Strahlpumpen sind lediglich besonders langlebige, einfache und wartungsarme Regelventile.

Energieintensive Beheizung

Kosten sparen ist in der Wasserwelt Braunschweig Gebot der Stunde, denn schon die Beheizung der vielen Räume und Wasserbecken ist äußerst energieintensiv. Eine Einsparmöglichkeit hat man mit der Nutzung der Strahlpumpentechnologie für Beheizung und Lüftung des Bades realisiert. Statt wesentlich teurerer konventioneller Technik mit Umwälzpumpen und Differenzdruckreglern wurden für die Heizanlage Strahlpumpen beschlossen. Schon die Investitionskosten waren deshalb um über 50 Prozent niedriger als sie es mit der konventionellen Technik gewesen wären. Für die Umwälzung des Heizwassers mit Hilfe der Strahlpumpen reicht der im Energieverteilungssystem allein durch die Hauptpumpe erzeugte Differenzdruck aus (Einpumpensystem). Die Regelung der Wärmeleistung unterschiedlicher Verbraucherkreise erfolgt über die Rücklauf-Beimisch-Regelung der Strahlpumpen sehr genau. Es sind damit keine weiteren Umwälzpumpen im Gesamtsystem notwendig und es werden auch keine Differenzdruckregler benötigt. Es entsteht somit eine übersichtlichere Hydraulik, was auch den hydraulischen Abgleich vereinfacht.

Zirka 40 installierte Strahlpumpen sparen in der Wasserwelt Braunschweig eine entsprechende Zahl von Umwälzpumpen ein. Damit verringerten sich die Investitionskosten für den Einbau der Heizungs- und Lüftungsanlage mit der Strahlpumpentechnologie im Vergleich zur konventionellen Technik enorm. Hinzu kommen weitere Einsparungen mit dem Wegfall einer ganzen Reihe von Armaturen wie Differenzdruckregler, Schmutzfänger, Rückschlagklappen, Regelventile und Teile von Schaltschränken. Weiteres Einsparpotenzial der Strahlpumpentechnik zeigt sich in der Energieeinsparung im laufenden Betrieb durch den Wegfall der zahlreichen Umwälzpumpen. Die Heizungs- und Lüftungsanlage erfüllt damit klar die verschärften Anforderungen zur Einhaltung der Energie­effizienz nach der ErP-Richtlinie.

Die jährlichen Instandhaltungskosten sind um 55 Prozent niedriger als bei konventioneller Technik, und es ist gleichzeitig eine viel sicherere Verfügbarkeit der Anlage über das ganze Jahr hinweg gewährleistet, da Strahlpumpen äußerst langlebig und wartungsarm sind. Die Instandhaltungskosten wurden nach der Richtlinie VDI 2067 ermittelt und beziehen sich auf die Investitionssumme der technischen Armatur. Die rechnerische Nutzungsdauer von Strahlpumpen liegt bei 20 Jahren mit einem Instandhaltungsaufwand von 1,5 Prozent, während die Nutzungsdauer von Umwälzpumpen mit zehn Jahren angegeben wird, bei zwei Prozent Instandhaltungsaufwand.

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung erfolgte nach den „Lebenszykluskosten im Facility Management“, der GEFMA 220. Unter den Lebenszykluskosten wird die Summe aller Kosten verstanden, die ein Gebäude, eine haustechnische Anlage oder allgemein ein Produkt über den gesamten Existenzzeitraum hinweg verursacht. Dazu zählen die Gesamtkosten für Planung, Produktion oder Errichtung, Nutzungs-, Wartungs-, Reparatur- oder Sanierungskosten sowie Entsorgungs- oder Recyclingkosten. Die berechneten Lebenszykluskosten über 30 Jahre ergaben bei der Strahlpumpenlösung eine Einsparung bei Energiekosten und Instandhaltung von 62 Prozent, bei Instandhaltungskosten sogar 70 Prozent.

Mit der modernen Strahlpumpentechnologie und der gleichzeitigen Einsparung von Umwälzpumpen in der Heizungsanlage ist der ErP-Verordnung der EU entsprochen, da im laufenden Betrieb weniger Energie verbraucht wird.

Als Regelventile mit äußerst geringem Stromverbrauch sind Strahlpumpen selbst ErP-gemäß. Sie sind langlebig und wartungsarm und verbessern damit die Verfügbarkeit der Anlage. Sowohl bei Investitionskosten – 55 Prozent weniger – als auch bei den jährlichen Kosten – 79 Prozent weniger – schneidet die Strahlpumpentechnologie sehr gut ab im Vergleich zur konventionellen Technik. Das ist nicht nur für kommunale Schwimmbäder sehr interessant. Vor Ort sind Experten von der Strahlpumpentechnologie und den Vorteilen, die sie bietet, so überzeugt, dass sie sie im Falle von Erweiterungen des Bades auf jeden Fall wieder einsetzen wollen. Die Praxis in der Wasserwelt Braunschweig zeigt bereits seit über einem Jahr eine problemlose Regelung von Wärme und Lüftung durch die Strahlpumpen.

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