Die Gebäude der KGS Bad Lauterberg wurden in den 1970er-Jahren errichtet, das Heizsystem und ein Teil der Fenster sind auf dem neuesten Stand.

Sieben im System machen sich bezahlt

Schule im Harz senkt Energiekosten um mehr als ein Viertel und erzeugt eigenen Strom

Was in Sachen effizienter Heiztechnik möglich ist, lässt sich in Bad Lauterberg im Harz bestaunen. Genauer gesagt, in der dortigen Kooperativen Gesamtschule (KGS), die jetzt ein außergewöhnliches Heizsystem hat. Für die Wärme- und Warmwassererzeugung arbeiten sieben Hauptkomponenten im System zusammen: zwei Gas-Brennwertkessel und drei Gas-Wärmepumpen von Buderus sowie zwei Brennstoffzellen.

Die Auswertungen zeigen, dass sich die Investition des Landkreises Göttingen gelohnt hat: Im vierten Quartal 2019 verbrauchte die Schule mit 332 MWh etwa 19 Prozent weniger Gas als im gleichen Zeitraum des Vorjahres (rund 412 MWh). Im darauffolgenden ersten Quartal 2020 belief sich die Ersparnis im Vergleich zum Vorjahresquartal auf sogar 26 Prozent (von 413 MWh zu 304 MWh). Hinzu kommt, dass die KGS einen Teil ihres benötigten Stroms mit den Brennstoffzellen selbst erzeugt.

Hoch oben für niedrige Energiekosten: die Kaskade aus drei Gas-Wärmepumpen Logatherm GWPL 41kW auf dem Flachdach der KGS in Bad Lauterberg.

Effizientes Gas-Brennwert-Duo

Die 1973 erbaute KGS Bad Lauterberg hat eine Nutzfläche von gut 6300 Quadratmetern. Die neue Heizungsanlage ersetzt das System aus dem Jahr 1994. Geplant hat das Heizsystem das Planungsbüro Breitenstein aus Dingelstädt in Zusammenarbeit mit dem Landkreis Göttingen und Buderus. Bereits in der Planung erwies sich als vorteilhaft, dass die Heiztechnik darauf ausgelegt ist, im System effizient zusammenzuarbeiten. Für die Installation zeichnete die Lodewick GmbH aus Herzberg im Harz verantwortlich. Die Grundlast wird durch die Wärmepumpen abgedeckt, und die Spitzenlastabdeckung übernehmen die Gas-Brennwertkessel Logano plus KB372 mit einer Gesamtheizleistung von 600 kW. Ein Gas-Vormischbrenner mit einem großen Modulationsbereich von 1:6 macht die Wärmeerzeuger besonders effizient.

Gut geregelt ist halb geheizt: Marcus Kleeblatt von Buderus kennt die Stärken der digitalen Systemregelung Logamatic 5313.

Gas-Wärmepumpe: 40 Prozent weniger CO2

Die Gas-Wärmepumpen Logatherm GWPL 41kW kombinieren die Energieträger Außenluft und Erdgas. „Das ist eine der effektivsten Arten, erneuerbare Energien in Großprojekte einzubinden“, sagt Marcus Kleeblatt, der das Projekt bei Buderus als zuständiger Projektmanager technischer Systemvertrieb betreut hat. Wie eine herkömmliche Wärmepumpe hebt auch eine Gas-Absorptionswärmepumpe Umweltwärme auf ein für die Heizung und Trinkwassererwärmung geeignetes Temperaturniveau. Im Gegensatz zu traditionellen Wärmepumpensystemen nutzt sie als Antriebsenergie für diesen Prozess nicht Strom, sondern Erdgas. Das spart Energiekosten, weil Gas im Vergleich zu Strom nicht verlustbehaftet durch Umwandlung anderer Primär- oder Sekundärenergien gewonnen werden muss.

Im Heizsystem der Schule arbeitet die Gas-Wärmepumpen-Kaskade mit den Gas-Brennwertkesseln zusammen und unterstützt die Heiz- und Warmwasserbereitung. Beide Anlagen sind hydraulisch über Pufferspeicher entkoppelt und verbunden. Die Logatherm GWPL 41kW reduziert den CO2-Ausstoß um bis zu 40 Prozent im Vergleich zu konventionellen Wärmeerzeugern, sie erreicht dabei einen Wirkungsgrad von bis zu 164 Prozent. Bei Bedarf fahren die drei Gas-Wärmepumpen auf bis zu 20 kW herunter, der Modulationsbereich beträgt jeweils 50 bis 100 Prozent. Die maximale Vorlauftemperatur liegt im Heizbetrieb bei 65 Grad Celsius und im Warmwasserbetrieb bei 70 Grad. „Auch im Winter ist man mit den Gas-Wärmepumpen auf der sicheren Seite“, betont Marcus Kleeblatt. „Die arbeiten bei bis zu minus 20 Grad.“ Im Sommer sind sie bei bis zu 45 °C in Betrieb. Die Installation auf dem Flachdach ging schnell: „Die Kaskade ist bei der Buderus Logatherm GWPL 41kW vorinstalliert und verrohrt, sie wird vormontiert auf Stahlträgern geliefert. Dadurch hatten wir weniger Aufwand“, sagt Frank Bernkurth von der Lodewick GmbH.

Die beiden Gas-Brennwertkessel Logano plus KB372 bilden ein effizientes Duo mit bis zu 600 kW Leistung.

Eigener Strom dank Brennstoffzelle

Ergänzt wird das Heizsystem durch zwei Brennstoffzellen BlueGEN BG-15, als Beistelllösung zu den Brennwertkesseln. Die Brennstoffzellen nutzen auch den Energieträger Gas und erzeugen zugleich Strom und Wärme – ihre Hauptfunktion ist die elektrische Grundlast der Gesamtschule von drei kW zu decken. Bei höherem Bedarf, etwa im Schulbetrieb, wird zusätzlich Strom aus dem Netz bezogen. Eine Gebäudeleittechnik steuert das Heizsystem. Integriert sind hier die digitalen Regelgeräte Logamatic 5313 der Gas-Brennwertkessel.

Die Gegenüberstellung der beiden Heizsysteme zeigt die Ersparnis beim Gasverbrauch.

Fazit

Die KGS Bad Lauterberg ist das beste Beispiel, wie ein Gebäude aus den 1970er-Jahren mit der richtigen Systemexpertise so modernisiert werden kann, dass die Energiekosten um gut ein Viertel niedriger ausfallen. So machen sich die Investitionskosten bezahlt.