Pilotprojekt für zentrale Wärmeversorgung
Technologieunternehmen setzt mit Pelletheizung auf zukunftsfähige Lösung
Die unsichere Entwicklung bei den fossilen Energieträgern beschleunigt das Umdenken in der Energie- und Wärmeversorgung. Besonders für Gewerbe und Industrie lohnt es sich, jetzt energetisch in die Zukunft zu investieren. Ein Unternehmen für Zerspanungstechnologie im Bayerischen Wald, Gemeinde Grainet, setzt auf eine zentrale Wärmeversorgung mit Pelletstechnik von Windhager. Mit dem PuroWIN Pellets wurde ein Pilotprojekt in Deutschland umgesetzt.
Energetische Modernisierung mit Weitblick
Auf eine über 50-jährige Geschichte kann die PAULI + RAAB GmbH in Grainet zurückblicken. Das 1969 gegründete Familienunternehmen entwickelte sich von einem Betrieb für Schmiede- und Schlosserarbeiten zu einem erfolgreichen Spezialisten für Zerspanungstechnologie. In modernsten CNC-Bearbeitungszentren werden Dreh- und Frästeile sowie aufwändige Sonderbauteile, Prototypen und Baugruppen gefertigt. Der Zweitbetrieb, PAULI AQUATEC GmbH, ist ebenfalls auf dem Betriebsgelände ansässig und hat sich auf das Wasserstrahlschneiden und Schleifen spezialisiert. Durch die Verzahnung der einzelnen Techniken lassen sich sämtliche Anforderungen aus einer Hand umsetzen. Dank kunden- und produktspezifischer Bearbeitungslösungen sind kurze Durchlaufzeiten garantiert. Zum Einsatz kommt stets die zur Produktbearbeitung effektivste und wirtschaftlichste Technologie.
Das Unternehmen ist über die Jahrzehnte kontinuierlich gewachsen. Neue Technologien bedingten die entsprechende Erweiterung der Produktionsfläche. Nach dem ältesten Gebäude von 1979 kamen im Lauf der Jahre vier weitere Fertigungsgebäude hinzu. Die neuste 2.000 m² große Produktionshalle für den Bereich Zerspanung wurde im Jahr 2019/2020 errichtet. Ein einheitliches Heiz- bzw. Wärmekonzept gab es jedoch nicht – vielmehr wurden die vier Werkhallen mit Öl und die zuletzt gebaute mit Gas beheizt. Ein Zustand, den der geschäftsführende Gesellschafter, Andreas Raab, gerne ändern wollte.
Wärmekonzept mit Biomasse
Bereits kurz nach der Fertigstellung der zuletzt erbauten Fertigungshalle begannen die Überlegungen zu einem zukunftsorientierten und möglichst autarken zentralen Heizkonzept. Es sollte sämtliche Firmengebäude versorgen und auch das private Wohngebäude auf dem Gelände einschließen. Mit ins Boot geholt wurde die Gebäudetechnik Maday GmbH. Ihre Aufgabe war es, das gesamte Heizkonzept der Gebäude zu überdenken und ein neues Heizkonzept und dessen intelligente Anbindung an die bestehende Gebäudetechnik zu entwickeln sowie die Anschlussmöglichkeiten für ein weiteres, neues Gebäude zu berücksichtigen. „Ursprünglich wollten wir als Biomasse Hackgut nehmen. Leider ist das Handling für unseren Betrieb zu aufwändig. Wir entschieden uns daher für Pellets. Die Anlage ist dennoch so geplant, dass wir flexibel auf Hackgut umstellen können,“ erklärt Andreas Raab. Nach ausführlicher Erörterung der Thematik mit seinem Heizungsplaner Maday beschloss der Geschäftsführer, die Heizungsanlage mit Windhager als Pilotprojekt für den neuen PuroWIN Pellets umzusetzen.
Um Platz für die umfangreiche Heiztechnik zu schaffen, wurde zunächst ein Heizhaus gebaut. Da der Abstand zum nächsten Gebäude unter 5 m liegt, entstand es komplett aus Beton und entspricht somit den Brandschutzanforderungen. Hier sind die beiden in Kaskade geschalteten PuroWIN Pellets-Kessel mit je 100 kW Nennleistung untergebracht sowie die beiden Pufferspeicher mit je 3.000 Litern Volumen. Die Wärmeanbindung der einzelnen Gebäude erfolgt über eine unterirdisch frostfrei verlaufende Fernleitung. Die Bündelung der einzelnen Anschlüsse erfolgt in der neuen Fertigungshalle. Für die weitere Versorgung wurden in den einzelnen Hallen jeweils eigene Pufferspeicher mit 1000 bzw. 800 Liter Fassungsvermögen installiert. Das Pelletslager mit einem Fassungsvermögen von 80 Tonnen schließt sich direkt an den Heizraum an. Die Beschickung der Kessel erfolgt über das Windhager-eigene Saugzugfördersystem mit 16 Entnahmesonden (vorbereitet für 24 Stck). Sie sind gleichmäßig auf dem Boden des Pelletslagers verteilt und ermöglichen eine vollständige Leerung des gesamten Lagerraums.
Bewährte Vergasertechnik
Mit dem neuen PuroWIN Pellets bringt Windhager erstmals einen Pellets-Vergaserkessel auf den Markt. Er deckt den großen Leistungsbereich ab. Das Prinzip dieser innovativen Verbrennungstechnik hat sich bereits beim Hackgut-Vergaser PuroWIN bestens bewährt.
Der PuroWIN Pellets verfügt über einen innovativen zylindrisch geformten Vergaser-Brenner aus hochlegiertem Edelstahl. Nach der Zündung der Pellets entsteht im untersten Bereich des Brennraums ein Glutbett. Darüber verkohlen die Pellets und bilden eine Art Aktivkohleschicht. Die aus dem Glutbett aufsteigenden Holzgase werden von der Kohleschicht und den darüber liegenden, frischen Pellets gefiltert, bevor sie verbrennen. Dadurch lassen sich die Emissionen beim Heizen ohne den Einsatz eines Staubabscheiders auf ein Minimum reduzieren. Die modulierende Betriebsweise und die integrierte Lambda-Therm Regelung ermöglichen zusätzlich einen äußerst effizienten und umweltfreundlichen Betrieb.
Durch die dichte Kesselbauweise bleibt die Glut lange erhalten. Auch die Anzahl der Zündungen und der damit verbundene Energieverbrauch werden minimiert.
Weitere innovative Techniken
Der PuroWIN Pellets weist eine vollautomatische Heizflächenreinigung auf, die einen konstant hohen Wirkungsgrad sicherstellt.
Die Entaschung erfolgt über zwei patentierte, doppelte Entaschungsplatten während des Betriebes, sodass der Vergaser nicht abgestellt werden muss. Anders als bei üblichen Rost-Lösungen können sich aufgrund der geschlossenen Platte keine Fremdkörper festsetzen. Die Asche wird in eine angebundene, extra große Aschebox befördert, das garantiert lange Entleerungsintervalle. Optional kann die Aschebox auch durch eine 240 Liter fahrbare Aschetonne ersetzt werden.
Der PuroWIN Pellets überzeugt auch durch die Flexibilität in der Aufstellung. Der Kessel lässt sich an ein Saugsystem anbinden, das die Pellets bis zu 25 Meter weit transportiert. Bei dem Objekt in Grainet liegt die Länge der Förderleitung bei ca. 15 Meter. Auch kurvige Strecken sind kein Problem. Vom Lager werden die Pellets in einen großen Vorratsbehälter am Kessel gesaugt. Dank intelligenter Zwei-Kammern-Zellradschleuse muss der Heizbetrieb während des Saugvorgangs nicht unterbrochen werden.
Der PuroWIN Pellets lässt sich einfach und intuitiv über die Bedieneinheit InfoWIN Touch bedienen. Ein integrierter Webserver ermöglicht zudem die komfortable Bedienung per App und Smartphone. Windhager bietet den neuen Pellets-Vergaserkessel in den Leistungsgrößen 60, 75, 90 und 100 kW an. Die in Grainet realisierte Kaskaden-Lösung umfasst eine Gesamtleistung von 200 kW und wurde für insgesamt 300 kW vorbereitet..
Wirtschaftliche Kaskadenlösung
Der Vorteil der Kaskadenlösung bei Großanlagen liegt auf der Hand: Die Versorgungssicherheit ist stets gewährleistet. Wird zum Beispiel bei einem Kessel ein Service durchgeführt, kann durch den weiteren Heizkessel zumindest die Grundlast gedeckt werden. Auch im Sommer bei höheren Außentemperaturen kann ein Kessel außer Betrieb gehen. Das Windhager Kaskadenmodul regelt das bedarfsgerechte und effiziente Zusammenspiel der beiden Wärmeerzeuger. Es stimmt laufend ab, welcher Kessel für die angeforderte Wärmemenge in Betrieb sein muss. Dabei werden sowohl die Leistungen als auch die Betriebszeiten der Geräte berücksichtigt. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Auslastung der Anlage gesichert. Zusätzlich kann der Betreiber festlegen, ob die Kessel automatisch je nach Wärmebedarf nacheinander gestartet werden oder ob diese immer gleichzeitig in Betrieb gehen sollen. Der sofortige Start aller PuroWIN ist zum Beispiel bei einem hohen Warmwasserbedarf sinnvoll, wie dieser oft in Hotels oder Mehrparteienhäusern gegeben ist.
Zweites Standbein mit Photovoltaik
Auch bei der Elektrizitätsversorgung strebt die Firma Pauli + Raab einen möglichst hohen Grad an Autarkie an. Bereits bis zum Jahr 2021 nutzte man eine Eigenstromerzeugung von 80 kW pro Jahr. Ab 2021 wurden weitere Flächen mit PV ausgestattet, sodass nun über eine Leistung von 560 kW verfügt werden kann. Der erzeugte Strom dient in erster Linie dem Eigenverbrauch. Überschüsse werden in das öffentliche Netz eingespeist. (Batteriespeicher bei Fa. Ilg angefragt) „Wir möchten mit unserem Unternehmen so weit wie möglich autark werden. Mit der neusten Fertigungshalle liegen wir bereits bei etwa 90%. Beispielsweise nutzen wir auch die Abwärme der Maschinen, mit der die Halle über eine spezielle Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung beheizt wird. Die Wärmetauscher der beiden Kompressoren übernehmen die Erwärmung der Fußbodenheizung und des Warmwassers“ ergänzt Andreas Raab.
Fazit
Mit der Kombination von Biomasse und Photovoltaik setzen die Verantwortlichen bei der Pauli + Raab GmbH ein Zeichen für die Zukunft. „Wir haben uns bewusst für das -Pilotprojekt mit den neuen Kesseln von Windhager entschieden. Es war klar, dass die Abstimmung aufwendig wird. Windhager und Herr Maday mit seinem Team waren hier starke Partner und alles hat in kurzen Entscheidungswegen sehr gut funktioniert,“ resümiert Andreas Raab. Das zeigte sich besonders bei der unterirdischen Anbindung der Gebäude im laufenden Geschäftsbetrieb. Auch Anlagenplaner und Ersteller Daniel Maday zieht ein positives Fazit: „Wir arbeiten seit etwa 20 Jahren mit Windhager zusammen. Die Qualität und der Service sind sehr gut. Die Zusammenarbeit ist hervorragend und Fragen werden umgehend beantwortet.“ Für die Pauli + Raab GmbH war die Umsetzung des Heizkonzeptes daher genau die passende Entscheidung zur richtigen Zeit.
