Das Museum Ritter wurde vom Berliner Architekturbüro Max Dudler entworfen und befindet sich direkt neben der Schokoladenfabrik Ritter Sport im baden-württembergischen Waldenbuch. Flächige Fassaden aus hellem, warm getöntem Kalkstein und große Fenster verleihen der Architektur einen ruhigen, monolithischen Charakter. Eine großzügige Passage, die sich ins Aichtal hin weitet, leitet zu den Eingängen der beiden Flügel und verbindet sie. Die Grundfläche des Gebäudes von 44 x 44 Metern greift das für den Schokoladenhersteller charakteristische Quadrat auf. Die Bruttogeschossfläche von etwa 4.450 m2 teilt sich in zwei Flügel. Der größere Flügel birgt auf rund 700 m2 Ausstellungsfläche über 600 Gemälde, Objekte, Skulpturen und graphische Arbeiten der Sammlung Marli Hoppe-Ritter. Der kleinere Flügel beherbergt das Besucherzentrum der Firma Ritter Sport.
Das ökologische Energieversorgungskonzept
Für die Planung und den Betrieb eines Museumsgebäudes ist die ökologische Verträglichkeit des Haustechnikkonzeptes von wesentlicher Bedeutung. Beim Museum Ritter wird die Energieversorgung für Heizung und Klimatisierung fast ausschließlich aus regenerativen Quellen wie Solarenergie, Biomasse und Geothermie gewonnen. Die für das Heiz- bzw. Kühlwasser benötigte Energie wird von einer Kombination aus Aqua Solarwärme-Anlage, Holzpellets-Feuerungsanlage und Wärmepumpe bereitgestellt.
Die Aqua Solar-Technologie
Die Aqua Solarwärme-Anlage von Paradigma, die aus 47 hochleistungsfähigen CPC Röhrenkollektoren besteht, hat eine Gesamtleistung von 100 kW und deckt auf Grund seiner Technologie 40 % des gesamten Wärmebedarfs. Das Einzigartige am AquaSystem besteht darin, dass reines Wasser anstelle des üblichen Frostschutz-Wasser-Gemisches als Wärmeträger dient. Eine Aqua-Anlage arbeitet wie ein Zusatzkessel mit beliebig wählbarer Temperatur und gewährleistet den Frostschutz überwiegend mit sonst nutzloser Niedertemperaturwärme. Solarwärmetauscher und Frostschutzmittel sind also überflüssig, wodurch die Kosten erheblich sinken. Es gibt kein Überhitzungsproblem mehr, damit ist eine Prozesswärmegewinnung bis 170 °C möglich. Die Probleme der Frostschutzchemikalien wie Korrosion, Instabilität des ph-Wertes, Ausgasung, thermische Zersetzung, Sedimentation, schlechte Wärmeübertragung, zähes Fließverhalten und Alterung entfallen komplett.
Darüber hinaus kann mit dem so genannten „Eimerprinzip“ eine hervorragende Schichtung im Speicher erzielt werden, da praktisch jede Temperatur ohne dramatische Wirkungsgradeinbuße erreichbar ist. Mit dem Intervallbetrieb wird übers Jahr ca. 50 % der Pumpenlaufzeit eingespart. Durch das Eimerprinzip sind auch beliebig große Solarpumpen einfach beherrschbar. Kürzere Pumpenlaufzeiten, weniger Umwälzarbeit sowie die extrem niedrigen Wärmeverluste von CPC-Röhrenkollektoren sparen zusammen mehr Energie ein, als insgesamt für den aktiven Frostschutz gebraucht wird. Die umfangreiche Funktionskontrolle des Reglers sichert einen optimalen Betrieb, entdeckt und meldet sofort Fehler und sichert bei auftretenden Störungen – wie z.B. dem Ausfall von Temperaturfühlern – bestimmte Notlaufeigenschaften.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie mit dem „Bundespreis 2006 für hervorragende innovatorische Leistungen für das Handwerk“ ausgezeichnete AquaSystem ist auch für den Bereich Ein- und Zweifamilienhäuer hervorragend geeignet, wo bundesweit seit 2004 über 20.000 Kleinanlagen installiert wurden. Die Einsatzmöglichkeiten der Aqua-Solar-Technologie bei Solaren Großanlagen (SGA) wie in Waldenbuch reichen von Solarer Erweiterung über Teilsolares Heizen bis hin zur Prozesswärme. Entsprechend umfangreich sind die Anwendungsgebiete, u.a.: Mehrfamilienhäuser, Hotels, Gasstätten, Kureinrichtungen, Kasernen, Sporthallen, Freibäder, Krankenhäuser oder Bürogebäude sowie bei Prozesswärme z. B. Waschanlagen, Stallheizungen, Brauereien, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Papier-, Lederindustrie, Großküchen oder Großreinigungen.
Die Kombination Holzpellets-Feuerungsanlage und Wärmepumpe
Die Holzpellets-Feuerungsanlage wird mit vier „Pelletti“-Heizkesseln von Paradigma betrieben, die eine Leistung von insgesamt 120 kW haben. Die Wärmeerzeugung mit Holzpellets ist praktisch CO2-neutral. Holzpellets sind genormte, zylindrische Presslinge aus getrocknetem, naturbelassenem Restholz wie Sägemehl, Hobelspäne und Waldholz. Sie sind etwa 6 mm dick und 3 cm lang. Durch eine geringe Restfeuchte haben sie im Vergleich zu anderen biogenen Brennstoffen einen hohen Heizwert von etwa 5 kWh/kg. Damit entspricht der Energiegehalt von einem Kilogramm Pellets ungefähr einem halben Liter Heizöl. Schon heute liegt der Preis für Holzpellets als Brennstoff deutlich unter dem von Heizöl.
Zusätzlich kommt eine Wärmepumpe zum Einsatz, die mit 73 wasserdurchströmten Gründungspfählen des Gebäudes verbunden ist. Mit jeder Einheit Wärme aus den „Pelletti“-Kesseln beziehungsweise der CPC-Vakuumröhren-Kollektoranlage stellt die Wärmepumpe 1,75 Einheiten nutzbare Wärme bereit. 40 % der Wärme werden in diesem Betriebsmodus aus dem Erdreich gewonnen. Die Wärmeabgabe erfolgt hauptsächlich über eine Fußbodenheizung, die im Kühlungsfall auch als Kühlboden dient.
Das Kühlsystem
Die Niedertemperaturkälte (6–12°C) für die Luftkonditionierung wird über eine EAW-Absorptionskältemaschine gewonnen. Die Absorptionskältemaschine wird durch die Kollektoren und, wenn deren Ertrag nicht ausreicht, durch die Holzpellets-Kessel mit Wärme versorgt. Kälte eines höheren Temperaturniveaus (15–18°C) wird direkt über die Gründungspfähle erschlossen. Insgesamt können 65 % des gesamten Kühlungsbedarfs über Erdkälte und damit praktisch betriebskostenfrei gedeckt werden, der Rest wird von der Absorptionskältemaschine geliefert.
Über hydraulische Weichen sind die Komponenten Erdsonden, Vakuumröhren-Kollektoranlage, Absorptionskältemaschine, Holzpellets-Kessel und der Rückkühler miteinander gekoppelt. So dient beispielsweise die Absorptionskältemaschine im Sommer als Kältemaschine und im Winter als Wärmepumpe oder das Sondenfeld im Sommer als Rückkühler, während im Winter Wärme entnommen wird.
Weitere Informationen:
www.museum-ritter.de, www.paradigma.de
Das ökologische Energieversorgungskonzept
Für die Planung und den Betrieb eines Museumsgebäudes ist die ökologische Verträglichkeit des Haustechnikkonzeptes von wesentlicher Bedeutung. Beim Museum Ritter wird die Energieversorgung für Heizung und Klimatisierung fast ausschließlich aus regenerativen Quellen wie Solarenergie, Biomasse und Geothermie gewonnen. Die für das Heiz- bzw. Kühlwasser benötigte Energie wird von einer Kombination aus Aqua Solarwärme-Anlage, Holzpellets-Feuerungsanlage und Wärmepumpe bereitgestellt.
Die Aqua Solar-Technologie
Die Aqua Solarwärme-Anlage von Paradigma, die aus 47 hochleistungsfähigen CPC Röhrenkollektoren besteht, hat eine Gesamtleistung von 100 kW und deckt auf Grund seiner Technologie 40 % des gesamten Wärmebedarfs. Das Einzigartige am AquaSystem besteht darin, dass reines Wasser anstelle des üblichen Frostschutz-Wasser-Gemisches als Wärmeträger dient. Eine Aqua-Anlage arbeitet wie ein Zusatzkessel mit beliebig wählbarer Temperatur und gewährleistet den Frostschutz überwiegend mit sonst nutzloser Niedertemperaturwärme. Solarwärmetauscher und Frostschutzmittel sind also überflüssig, wodurch die Kosten erheblich sinken. Es gibt kein Überhitzungsproblem mehr, damit ist eine Prozesswärmegewinnung bis 170 °C möglich. Die Probleme der Frostschutzchemikalien wie Korrosion, Instabilität des ph-Wertes, Ausgasung, thermische Zersetzung, Sedimentation, schlechte Wärmeübertragung, zähes Fließverhalten und Alterung entfallen komplett.
Darüber hinaus kann mit dem so genannten „Eimerprinzip“ eine hervorragende Schichtung im Speicher erzielt werden, da praktisch jede Temperatur ohne dramatische Wirkungsgradeinbuße erreichbar ist. Mit dem Intervallbetrieb wird übers Jahr ca. 50 % der Pumpenlaufzeit eingespart. Durch das Eimerprinzip sind auch beliebig große Solarpumpen einfach beherrschbar. Kürzere Pumpenlaufzeiten, weniger Umwälzarbeit sowie die extrem niedrigen Wärmeverluste von CPC-Röhrenkollektoren sparen zusammen mehr Energie ein, als insgesamt für den aktiven Frostschutz gebraucht wird. Die umfangreiche Funktionskontrolle des Reglers sichert einen optimalen Betrieb, entdeckt und meldet sofort Fehler und sichert bei auftretenden Störungen – wie z.B. dem Ausfall von Temperaturfühlern – bestimmte Notlaufeigenschaften.
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie mit dem „Bundespreis 2006 für hervorragende innovatorische Leistungen für das Handwerk“ ausgezeichnete AquaSystem ist auch für den Bereich Ein- und Zweifamilienhäuer hervorragend geeignet, wo bundesweit seit 2004 über 20.000 Kleinanlagen installiert wurden. Die Einsatzmöglichkeiten der Aqua-Solar-Technologie bei Solaren Großanlagen (SGA) wie in Waldenbuch reichen von Solarer Erweiterung über Teilsolares Heizen bis hin zur Prozesswärme. Entsprechend umfangreich sind die Anwendungsgebiete, u.a.: Mehrfamilienhäuser, Hotels, Gasstätten, Kureinrichtungen, Kasernen, Sporthallen, Freibäder, Krankenhäuser oder Bürogebäude sowie bei Prozesswärme z. B. Waschanlagen, Stallheizungen, Brauereien, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Papier-, Lederindustrie, Großküchen oder Großreinigungen.
Die Kombination Holzpellets-Feuerungsanlage und Wärmepumpe
Die Holzpellets-Feuerungsanlage wird mit vier „Pelletti“-Heizkesseln von Paradigma betrieben, die eine Leistung von insgesamt 120 kW haben. Die Wärmeerzeugung mit Holzpellets ist praktisch CO2-neutral. Holzpellets sind genormte, zylindrische Presslinge aus getrocknetem, naturbelassenem Restholz wie Sägemehl, Hobelspäne und Waldholz. Sie sind etwa 6 mm dick und 3 cm lang. Durch eine geringe Restfeuchte haben sie im Vergleich zu anderen biogenen Brennstoffen einen hohen Heizwert von etwa 5 kWh/kg. Damit entspricht der Energiegehalt von einem Kilogramm Pellets ungefähr einem halben Liter Heizöl. Schon heute liegt der Preis für Holzpellets als Brennstoff deutlich unter dem von Heizöl.
Zusätzlich kommt eine Wärmepumpe zum Einsatz, die mit 73 wasserdurchströmten Gründungspfählen des Gebäudes verbunden ist. Mit jeder Einheit Wärme aus den „Pelletti“-Kesseln beziehungsweise der CPC-Vakuumröhren-Kollektoranlage stellt die Wärmepumpe 1,75 Einheiten nutzbare Wärme bereit. 40 % der Wärme werden in diesem Betriebsmodus aus dem Erdreich gewonnen. Die Wärmeabgabe erfolgt hauptsächlich über eine Fußbodenheizung, die im Kühlungsfall auch als Kühlboden dient.
Das Kühlsystem
Die Niedertemperaturkälte (6–12°C) für die Luftkonditionierung wird über eine EAW-Absorptionskältemaschine gewonnen. Die Absorptionskältemaschine wird durch die Kollektoren und, wenn deren Ertrag nicht ausreicht, durch die Holzpellets-Kessel mit Wärme versorgt. Kälte eines höheren Temperaturniveaus (15–18°C) wird direkt über die Gründungspfähle erschlossen. Insgesamt können 65 % des gesamten Kühlungsbedarfs über Erdkälte und damit praktisch betriebskostenfrei gedeckt werden, der Rest wird von der Absorptionskältemaschine geliefert.
Über hydraulische Weichen sind die Komponenten Erdsonden, Vakuumröhren-Kollektoranlage, Absorptionskältemaschine, Holzpellets-Kessel und der Rückkühler miteinander gekoppelt. So dient beispielsweise die Absorptionskältemaschine im Sommer als Kältemaschine und im Winter als Wärmepumpe oder das Sondenfeld im Sommer als Rückkühler, während im Winter Wärme entnommen wird.
Weitere Informationen:
www.museum-ritter.de, www.paradigma.de
