Projekt 16227/01

Modellhafte Anwendung einer Solaranlage zur Konditionierung des Raumluftzustandes in einer Lagerhalle für Holzbodenprodukte

Projektträger

Raabe Holzimport
Bielefelder Str. 98
57368 Lennestadt
Telefon: 02721/3765

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Das Vorhaben begründet sich aus der Notwendigkeit einer deutlichen Qualitätsverbesserung bei der Lagerung von Hobeldielen, Parkettdielen sowie fertig oberflächenbehandelten Dielenböden. Diese müssen bei einer Restfeuchte von 8-10% künstlich stabilisiert werden und bis zum Zeitpunkt der Auslieferung auf diesem Wert gehalten werden. Bei jahreszeitlich- und witterungsbedingten Luftfeuchtigkeitsschwankungen kann es zu deutlichen Abweichungen vom Idealwert der Holzfeuchte kommen. Dies soll durch die Entwicklung und Einführung des hier beschriebenen Verfahrens unter Nutzung regenerativer Energie-quellen (Solarenergie) verhindert werden.
Das o. g. Lösungskonzept soll zu ca. 90% durch die Nutzung von Solarenergie realisiert werden, um eine maximale Umweltverträglichkeit herbeizuführen. Das hierzu angedachte, in dieser Größenordnung noch fertig zu entwickelnde Verfahren, bietet dazu einen hervorragenden Ansatz.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGrundlage für die Auslegung der Holztrocknungsanlage ist der erforderliche Wärmebedarf zur Anhebung der Raumtemperatur und damit der Holztemperatur und des Dampfpartialdruckes, der zur Stabilisierung der Holzausgleichsfeuchte erforderlich ist. Grundsätzlich kann bei gegebenem Raumluftzustand durch Wärmezufuhr die Raumluft und damit die Holztemperatur erhöht werden, so dass sich die geforderte Holzausgleichsfeuchte einstellt. In einer Überschlagsrechnung werden für die Hallengröße von 4.500m³ pro Jahr etwa 71.000 kWh erforderliche Wärme ermittelt. Im gleichen Zeitraum steht eine ausreichend große Wärmemenge durch Sonnenenergie zur Verfügung. Die Daten beruhen auf Mittelwerten über mehrere Jahre des Wetteramtes Frankfurt für die Region Sauerland. Um diese Energie nutzbar zu machen, ist eine optimal ausgerichtete, nach neuesten Entwicklungen wirkungsgradoptimierte, Solaranlage mit ca. 120m² Kollektorfläche erforderlich. In Verbindung mit einem ca. 18m³ großen Speicher lässt sich so ein ca. 70%-iger Deckungsbeitrag durch die Solaranlage erzielen. Bei Betrieb der Anlage ohne Solarenergie würden im Falle der Verwendung von fossilen Brennstoffen etwa 8.000 Liter Erdöl bzw. 8.000m³ Erdgas benötigt. In Zusammenarbeit mit einem externen Ingenieurbüro wurde hierzu ein Lösungskonzept erarbeitet. Die Nutzung von Solarenergie wird bei heutigem Stand der Technik überwiegend bei der Brauchwassererwärmung mittels Solarkollektoren und Warmwasserspeicher angewendet. Da die Wärmeenergie von Solaranlagen jedoch vorrangig im Sommer außerhalb der Heizperiode anfällt, ist sie für normale Raumheizzwecke nur unzureichend nutzbar. In der hier betrachteten Anwendung für die Holztrocknung bzw. zur Stabilisierung der Holzausgleichsfeuchte ist der Einsatz einer Solaranlage sehr viel positiver zu beurteilen. Auf Grund der physikalischen Besonderheit, dass der höchste Wärmebedarf für diese Anlage genau dann gegeben ist, wenn auch die höchsten Außentemperaturen vorliegen, ist die Verwendung einer Solaranlage als geradezu ideal anzusehen. Grundlage für die Auslegung der Solaranlage ist der erforderliche Wärmebedarf zur Anhebung der Raum- und damit auch der Holztemperatur und damit des Wasserdampfpartialdrucks, der zur Stabilisierung der Holzausgleichsfeuchte erforderlich ist. Die theoretischen Berechnungen sollen in dem hier beantragten Rahmen anlagentechnisch entwickelt und umgesetzt werden.
Zuerst wird die Solaranlage in der beschriebenen Größe nebst allen erforderlichen Installationen installiert. Zur Spitzenlastabdeckung wird zusätzlich eine konventionelle Gas-Brennwert-Heizung mit 35kW Wärmeleistung inklusiv Lufterhitzer und Verrohrung installiert. Schließlich wird die computergestützte Anlagensteuerung eingebaut. Hierbei werden permanent die Parameter Feuchte und Temperatur an verschiedenen, zuvor durch das Planungsbüro ermittelten Stellen erfasst und über das noch zu erstellende Computerprogramm in Steuergrößen für die Solaranlage bzw. gegebenenfalls die konventionelle Heizungsanlage umgesetzt. Zur Dokumentation erfolgt eine stetige Speicherung der Daten, die jederzeit zu Kontrollzwecken ausgedruckt werden können.
Eine Anlage dieser Größenordnung im hier betrachteten Einsatzfall ist nach unseren Erkenntnissen bisher in Deutschland nicht errichtet worden und stellt daher eine eindeutige Weiterentwicklung von Holztrocknungsanlagen dar.


Ergebnisse und Diskussion

Hinsichtlich der Funktion der Anlage wurden die gesteckten Ziele erreicht. Was die angestrebten Solarerträge angeht, kann eine realitätsnahe Bewertung zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht vorgenommen werden, da die Anlage erst seit 3 Monaten in Betrieb ist. Bis Ende Oktober erfolgte eine ausschließliche Beheizung über die Solaranlage. Der ursprüngliche Zeitplan konnte nicht eingehalten werden. Ursache hierfür war die verzögerte Lieferung der Solarkomponenten. Durch diesen Umstand wurde der Terminplan des ausführenden Unternehmens gestört. Die veranschlagten Kosten wurden um 3,2% überschritten.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es liegt auf der Hand, dass ein solches Projekt für die Imagewerbung genutzt werden sollte. Entsprechende Maßnahmen für die Bekanntmachung der Anlage wurden unternommen. So fand im Herbst 2001 die offizielle Eröffnungsfeier statt. Hierzu wurde die örtliche sowie auch die Fachpresse geladen, welche es sich auch nicht nehmen ließen, einige Artikel über die Firma Raabe und das Projekt Solaranlage zu veröffentlichen. Des Weiteren werden die Anlagedaten im Internet veröffentlicht (www.holzimport-raabe.de), außerdem werden sämtliche (laufende) Daten zum Download bereitstehen. Aber auch in der überregionalen Imagewerbung wird man auf umweltverträgliche Qualitätssicherung hinweisen.


Fazit

Mit Umsetzung der geplanten Anlage wurde der richtige Schritt getan. Wir können schon jetzt die ersten positiven Ergebnisse messen. Bei gleich bleibenden Energiepreisen würde sich die Anlage in 20 Jahren amortisiert haben.