Projekt 06631/01

Optimierte Wärmezentrale für Niedrigenergiehäuser mit Solarenergie-Unterstützung

Projektträger

SOLVIS GmbH & Co. KG
Grotrian-Steinweg-Str. 12
38112 Braunschweig
Telefon: 0531/28904-38

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Solarsysteme werden zunehmend mit Kombispeichern zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung angeboten und nachgefragt.
Die Integration des bisher externen Heizkessels als Gasbrennwertgerät in den bereits entwickelten Kombispeicher Stratos Integral soll die Durchsetzung solcher Systeme durch folgende Vorteile forcieren:
- Kostenreduktion durch erhöhte Bauteilintegration
- einfachere Installation vor Ort durch hohe Integration aller Funktionen und Bauteile
- geringer Wärmeverlust durch kompakte Bauweise
- hydraulischer Abgleich zwischen Kessel und Speicher vorgegeben
- Gesamtsystem aus einer Hand
- weniger Raumbedarf im Gebäude durch nur ein Gerät


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung der OWZ erfolgte in enger Zusammenarbeit mit der Firma Giersch, Öl- und Gasbrennerwerk, Hemer, unter der Federführung von Solvis Solarsysteme GmbH, Braunschweig.
Giersch übernahm die Konstruktion und Entwicklung von Brennkammer und Abgaswärmetauscher sowie die Anpassung des Brenners, Solvis die Optimierung von Solarwärmetauscher und Warmwasserwärmetauscher und das Layout des Gesamtgerätes mit Pufferspeicher, Regelung, Isolierung, Brennerabdeckhaube.
Innerhalb von vier Wochen war das Konzept (Pflichtenheft) zwischen Giersch und Solvis abgestimmt und unterzeichnet, nach weiteren fünf Wochen ein erster Prototyp aufgebaut.
Mit diesem konnten erste Laborerfahrungen gesammelt werden.
Daraus wurde die Konstruktion der Feldtestserie inklusive werkzeuggebundener Teile entwickelt. Entgegen der Planung wurde jedoch ein zweiter Prototyp eingeschoben, der weitestmöglich die Konstruktion für die Feldtestanlagen in Einzelanfertigung ohne werkzeuggebundene Teile umsetzte. Mit den Laborergebnissen aus diesem Prototyp II wurden dann Werkzeuge in Auftrag gegeben, so daß der dritte Prototyp im September 1996 in Betrieb genommen werden konnte. Zwischen dem zweiten und dritten
Prototypen wechselte die gesamte Verantwortung für die Konstruktion des Wärmetauschereinschubes (Brennkammer und Abgaswärmetauscher) von Giersch zu Solvis.
Dieser dritte Prototyp konnte inklusive Isolierung, Brennerhaube und allen Nebenaggregaten Ende Oktober 1997 vom Gas-Wärmeinstitut (GWI) vorläufig geprüft werden. Somit konnten Feldtestanlagen gefertigt und installiert werden.
Parallel zum ersten und zweiten Prototypen wurden von Solvis der Solarwärmetauscher und der Warmwasserwärmetauscher optimiert.
Für die Entwicklung der Regelungstechnik konnte die Firma Kromschröder als führender Hersteller von Produkten und Systemlösungen für die Sicherung und Regelung von Gasen und zur Automatisierung von Heizanlagen gewonnen werden. Damit stand für den dritten Prototypen ein fortschrittliches Regelkonzept für das Gesamtsystem in Verbindung mit der bei Solvis verfügbaren Regelung SI-Control zur Verfügung.
Witterungsbedingt wurden die ersten OWZ-Feldtestanlagen im Dezember 1996/Januar 1997 bei Solvis aufgebaut. Die Testerfahrungen wurden laufend ausgewertet und als Verbesserungen in den Geräten integriert.
Im März 1998 konnte damit die endgültige CE-Zertifizierung vom GWI durchgeführt werden.


Ergebnisse und Diskussion

Die offiziellen Meßwerte des GWI zeigen deutlich, daß sowohl im energetischen, als auch im Emissionsverhalten die gesteckten Ziele erreicht wurden. Die Anforderungen des Hamburger Modells werden auch in der neuen, verschärften Form unterschritten.
Die vorliegenden Felderfahrungen sowie Qualitätstest bescheinigen dem Gerät Alltagstauglichkeit.
Diskussionen mit den für die Installation der Feldtestanlagen beauftragten Handwerkern sowie eigene Erfahrungen mit den Feldtestanlagen brachten wichtige Verbesserungsimpulse, die zügig umgesetzt wurden.

Der gewählte Weg, in Kooperation mit innovationsfreudigen Herstellern (Solvis, Giersch, Kromschröder u. a.) auf rein praktisch/experimenteller Basis Produktentwicklung zu betreiben, hat sich als schnell umsetzbar und erfolgreich dargestellt.

Die ursprüngliche Zeitplanung konnte nicht in allen Punkten eingehalten werden. Ein zweiter Prototyp war anfangs nicht geplant, war aber im nachhinein betrachtet die richtige Entscheidung. Insgesamt kann die ursprüngliche Zeitplanung als sehr optimistisch betrachtet werden, Dauerprüfungen und Feldunter-suchungen waren deutlich zu kurz angesetzt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Ab Oktober 1997 wurde das Gerät unter dem Namen SolarMax vertrieben, im August 1998 umbenannt in SolvisMax.
Im Februar 1998 wurde es erstmals einer breiten Fachöffentlichkeit auf dem ersten Solvis-Solar-Forum vorgestellt. Es folgten diverse Fachveröffentlichungen, Hausmessen, Handwerkerschulungen im Haus und regional vor Ort, Serviceschulungen, Fachvorträge auf Symposien und Messen, Anzeigenschaltungen in der Fachpresse sowie diverse Darstellungen in Solvis-Unterlagen.


Fazit

Die Umsetzung des Projektes Optimierte Wärmezentrale für Niedrigenergiehäuser mit Solarenergieunterstützung kann als erfolgreich abgeschlossen bewertet werden. Das Ergebnis erfüllt die anfangs gesteckten Erwartungen voll, das Produkt ist ausbaufähig, um zum Beispiel mit größerer Leistung auch den Sanierungsmarkt zu bedienen.

Flankierende Maßnahmen wie erstklassiger Service und gute Schulung der Fachhandwerker sind Bedingung für eine erfolgreiche Markteinführung.