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Klimamarkt - Energiekonzept für Supermärkte

(31.7.2009) Der Tengelmann Klimamarkt in Mülheim an der Ruhr ist vermutlich der bundesweit erste Supermarkt, der völlig ohne CO₂-Emissionen betrieben wird. Gegenüber Supermärkten gleicher Größe werden zudem 50 Prozent der bisher benötigten Energie eingespart. Das bundesweit vorbildhafte Konzept zeigt die immensen Einsparpotenziale auf, die durch die Vernetzung baulicher und anlagentechnischer Maßnahmen selbst bei der Renovation von Bestandsbauten erschlossen werden können.

Das Engagement für umweltfreundliches, ressourcenschonendes Handeln ist bei Tengelmann seit mehr als 40 Jahren in der Unternehmensphilosophie verankert. Das beweisen traditionell die nachhaltige Sortimentsausrichtung ebenso wie das Bauen mit ökologisch einwandfreien Baustoffen und umweltfreundlichen Materialien. Daher ist auch der im Dezember 2008 nach nur acht Wochen Umbauzeit eröffnete Klimamarkt weitaus mehr als ein reines Imageprojekt. "Bundesweit vorbildhaft für Gewerbebauten dieser Art" nannte ihn der Geschäftsführer der Energieagentur NRW, Prof. Norbert Hüttenhölscher, und er sieht den "energiefreundlichsten Supermarkt in Deutschland" gar als Exkursionsobjekt für alle Interessenten und Wettbewerber an.

Ganzheitliches Konzept für 80er-Jahre-Bau

Das Architekturbüro Vervoorts & Schindler Architekten BDA, das sich zusammen mit Fachplanern der Renovation des typischen Gewerbebaus aus den 80er Jahren annahm, hatte die komplexe Aufgabe, im Sinne der angestrebten Energieeinsparungen eine Vernetzung von zahlreichen baulichen und gebäudetechnischen Maßnahmen in ihre Planungen einzubeziehen - zumal Supermärkte in der Regel sehr viel Energie benötigen. Zur Orientierung: Ein Supermarkt der Tengelmann-Tochter Kaiser´s verbraucht rund 770.000 Kilowattstunden Strom. Die Märkte verfügen über aufwändige Beleuchtungssysteme und umfangreiche Kühlanlagen für ihre Frische- und Tiefkühlsortimente. Heizung, Beleuchtung und Kühlung stellten daher die drei wesentlichen energetischen Bereiche dar, in denen Optimierungen vorgenommen wurden.

Erdwärme für Heizung und Klimatisierung

Wesentlicher Motor ressourcenschonender Heizung und Klimatisierung ist für den Mülheimer Supermarkt eine Geothermieanlage / Erdwärmepumpe, die die in den oberen Bodenschichten gespeicherte Erdwärme nutzt. Für die Anlage wurden sechs 130 Meter tiefe Erdbohrungen vorgenommen, in die man einen Röhrenkreislauf einbrachte.


Einzelbilder: Sommerbetrieb und Winterbetrieb

Die Flüssigkeit in den Röhren - ein Wasser-Glykol-Gemisch - nimmt die Wärme aus dem Boden auf und wandelt sie über eine Wärmepumpe in Heizwärme für den Klimamarkt um (Bild). Auf diese Weise wird der Temperaturunterschied zwischen den oberen und den tiefer gelegenen Bodenschichten nutzbar gemacht. Im Sommer funktioniert das System umgekehrt (Bild). Es kühlt den Markt, indem es der Raumluft die Wärme entzieht und sie an den Boden zurückgibt. Das Erdreich dient sozusagen als Wärmespeicher für den Klimamarkt.

Über die Erdwärmenutzung werden 25 Prozent des Wärmebedarfs des Klimamarktes gedeckt. Die restlichen 75 Prozent stammen aus der Rückgewinnung der Kühlanlagenabwärme. Die reichlich im Markt vorhandenen Kühlmöbel sind quasi zugleich "Heizkörper", da sie zum Erzeugen der Kühlkälte auch reichlich Wärme entwickeln. Diese "Abwärme" sämtlicher Kühlgeräte wird in die Kälteanlage eingespeist und über Wärmetauscher dem Markt wieder zugeführt. Sie kommt bei der Warmwasserbereitung und damit auch bei der Beheizung des Marktes zum Einsatz. Dies macht den konventionellen mit Erdgas oder Öl betriebenen Heizkessel überflüssig und den Klimamarkt somit unabhängig von fossilen Energieträgern.

Tageslicht und Kunstlicht im Dialog

Die gute Ausleuchtung von Waren und Räumlichkeiten ist für Supermärkte verpflichtend. Sie wird in der Regel über eine Kombination aus Strahlern und Lichtbändern mit Leuchtstofflampen realisiert, durch die eine meist statische Beleuchtung entsteht.


Auch hier ging man mit einer neuartigen Marktbeleuchtung individuelle und vor allem energiesparende Wege: In das Dach des Klimamarktes sind Verglasungen von Okalux eingesetzt, durch die Tageslicht in den Markt fallen kann. Die Isolierverglasungen sind im Scheibenzwischenraum mit einem lichtstreuenden Nanogel befüllt (zur Erinnerung siehe z.B. Beiträge "Isolierglaspaneel mit lichtstreuendem Nanogel" vom 23.1.2009 und "Zunehmende Nutzung von transluzentem, wärmedämmendem Nanogel" vom 7.2.2007).

Eine speziell für diesen Markt konzipierte Lichtsteuerung von Philips schaltet sich ein, wenn die einfallende Tageslichtmenge nicht mehr ausreicht und reguliert die künstliche Beleuchtung so, dass nur die Differenz zur gewünschten Helligkeit ausgeglichen wird. Die Beleuchtung sämtlicher Kühlmöbel sowie der speziellen Aktionsregale wird zudem mit energiesparender LED-Technik realisiert. Allein das Beleuchtungskonzept des Klimamarktes soll rund 40 Prozent der Beleuchtungsenergie herkömmlicher Systeme einsparen.

Darüber hinaus wurden alle Kühlmöbel mit Türen ausgestattet, die die Energieverluste offener Regalsysteme vermeiden.

Drei PV-Systeme für unterschiedliche Einsatzgebiete

Wirklich nachhaltige Energiekonzepte geben sich mit dem Energiesparen allein nicht zufrieden, sondern kombinieren diese wirtschaftliche und ökologische Zielsetzung mit solaren Maßnahmen zur Energiegewinnung. So auch der Mülheimer Tengelmann Klimamarkt, der über eine ca. 1.140 Quadratmeter große Photovoltaikanlage verfügt, die architektonisch an exponierter Stelle platziert das Thema des Klimamarktes bereits in der Fassadengestaltung sichtbar werden lässt (siehe auch Eingangsbild oben):


Das gesamte System zur solaren Energiegewinnung setzt sich aus drei separaten Photovoltaikanlagen mit unterschiedlichen PV-Modultypen zusammen:

  • Im südlichen und westlichen Dachrandbereich (Bild oben) sind auf einer Fläche von ca. 220 m² 92 monokristalline schwarze Kompaktmodule (Schüco S 240-KM) als Kaltfassade in eine Aluminium-Unterkonstruktion eingehängt. Die Modulabmessungen betragen hier durchgängig ca. 1,14 x 2,04 m.
  • Im Turm oberhalb des Haupteingangsbereichs kommen auf ca. 60 Quadratmeter Fläche monokristalline schwarze Schüco ProSol-Elemente als Isolierverglasung in Alu-Pfosten-Riegel-Konstruktion (Schüco FW 50+.HI) zum Einsatz. Die Modulabmessungen betragen abhängig von der Scheibengröße zwischen 0,76 x 1,350 m und 3,10 x 1,35 m.
  • Im Flachdachbereich schließlich hat man sich aus statischen Gründen für eine "leichtere" Lösung mit Photovoltaik-Dünnschichtmodulen von Solar Integrated entschieden. Etwa 860 Quadratmeter dieses Kollektortyps wurden auf eine Dachfolie von Sika aufgeschweißt.

Alle drei Anlagenmodule zusammen können bis zu 45.000 kWh Strom erzeugen. Bei einer Photovoltaik-Anlage dieser Größe und Komplexität hat es sich nach Aussage der Architekten als hilfreich erwiesen, dass die Anwendungstechniker von Schüco die Planung intensiv begleiteten.

Übertragung auf weitere Märkte geplant

Neben der Anlagentechnik zur Energieersparnis und -gewinnung wurden auch die passiven baulichen Maßnahmen unter vergleichbar strengen energetischen Gesichtspunkten bewertet und geplant. So runden hoch isolierte Aluminium-Profilsysteme (System Schüco FW 50+.HI) als Fassaden- und Dachverglasungskonstruktionen das Gesamtbild des Energiekonzeptes ab, indem sie durch hohen Tageslichteinfall den energieintensiven Kunstlichteinsatz reduzieren, zugleich hoch wärmedämmend wirken und damit die winterlichen Energieverluste gering halten.

Der Klimamarkt soll übrigens kein Einzelprojekt bleiben. Die Tengelmann-Unternehmensgruppe beabsichtigt, bald weitere Filialen zu Klimamärkten umzurüsten. Das Mülheimer Pilotprojekt liefert die Erfahrungen.

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