Beheizung und Kühlung eines Nichtwohngebäudes mit der Gasmotorwärmepumpe: Wirtschaftlichkeitsprüfung nach der VDI 2067 unter Berücksichtigung von ökologischen und ökonomischen Aspekten

Diese Studie vergleicht ein Direktexpansionssystem (Kältemittelsystem) und ein Indirektes Expansionssystem (Wassersystem) zur Beheizung und zur Kühlung einer Verkaufsstätte. Dabei werden zunächst Grundlagen der Kältetechnik dargestellt und die vorgegebene Heizlast nach der DIN EN 12833 überprüft. Der nächste Schritt beschreibt die Gasmotorwärmepumpe. Deren Funktion wird aufgezeigt und Berechnungen für den Heiz- und Kühlmodus werden angestellt. Daraufhin erfolgt die Auswahl der passenden Gasmotorwärmepumpe, wobei die Nennleistung zwischen den zu konzipierenden Systemen variiert. Aufgrund des einzubringenden Außenluftanteils, nach der DIN EN 13779, wurde der Einsatz eines RLT-Gerätes für die Verkaufsstätte, unter Berücksichtigung des Brandschutzes und der Geräuschbelästigung, geprüft. Unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien erfolgte eine Auswahl der dezentralen Klimaeinheiten für die Übertragung der Heiz- und Kühlenergie an den jeweiligen Raum. Die Verkaufsstätte verfügt über einen hochfrequentierten Eingangsbereich, welcher durch eine geeignete Abschirmvariante ausgestattet werden muss. Durch die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung nach der VDI 2067 wurden die Systemvarianten Direktexpansions-, Indirektes Expansions- und Alternativsystem miteinander verglichen. Ein wesentlicher Auswahlaspekt war hierbei die Umweltfreundlichkeit des Systems, bei dem der Ausstoß von CO2 pro Jahr ermittelt wurde. Dies ist selbstverständlich wichtig aufgrund der Erderwärmung infolge eines erhöhten CO2- Ausstoßes und einem daher erstrebenswerten sinnvollen Umgang mit endlichen fossilen Brennstoffen. Dabei wurde die Gasverbrennung und der elektrische Strom, welcher in Kraftwerken erzeugt wird, in Betracht gezogen. Das System mit der optimalsten Wirtschaftlichkeit und mit den vorteilhaftesten ökologischen und ökonomischen Aspekten wurde vom Autor ausgewählt.

Der Autor Sebastian Hellmann, B.Eng., wurde 1984 in Wippra geboren. Nachdem er eine Berufsausbildung als Gas- und Wasserinstallateur in einem Fachunternehmen der Branche erfolgreich absolvierte, entschied sich der Autor seine Kenntnisse durch ein Studium zu erweitern. Das Bachelorstudium der Gebäude- und Energietechnik an der Fachhochschule Erfurt schloss er im Jahre 2012 erfolgreich ab. In der Studienzeit konnten durch Praktika weitere Kenntnisse aus dem interessanten Einsatzfeld der Gebäude- und Energietechnik erlangt werden. So entwickelte der Autor bereits während des Studiums ein besonderes Interesse im Bereich der Klimatisierung mit der Gasmotorwärmepumpe.