Die technische Leitung moderner Krankenhausbetriebe steht Tag für Tag einer Vielzahl von Aufgaben und Herausforderungen gegenüber: Die Anlagensicherheit hat oberste Priorität, gleichzeitig müssen jedoch auch die Kosten im Blick gehalten werden. Auch Krankenhäuser versuchen zunehmend, den Energieverbrauch kontinuierlich zu optimieren – nicht zuletzt aufgrund der erheblichen Kosteneffekte. Manchmal ist es da gar nicht so einfach, alle Ziele unter einen Hut zu bekommen. So auch im St. Marien-Hospital in Marsberg. Hier wurde zur effizienten und grünen Wärme- und Stromversorgung ein BHKW nachgerüstet. Doch gibt es neben dem Krankenhaus als Abnehmer weitere Drittverbraucher auf dem Gelände des Krankenhauses. Dazu zählen die niedergelassenen Ärzte genauso wie die fremdbetriebene Cafeteria. Aus steuerlichen Gründen dürfen diese nicht vom BHKW versorgt werden, eine physische Trennung der Energieversorgung ist jedoch nicht umsetzbar. Um das BHKW dennoch bestmöglich einzubinden, fragte das St. Marien-Hospital die Energieeffizienzexperten von Kieback&Peter um Rat.
Neue Herausforderung zur optimalen Einbindung des BHKW
Wie viele Krankenhäuser mit eigener Stromerzeugung nutzt das St. Marien-Hospital die Möglichkeit der EEG-Umlage-Reduktion für den selbst erzeugten Strom. Das im Dezember 2018 in Kraft getretene Energiesammelgesetz stellt neue Herausforderungen an die Anspruchnehmer dieser Regelung. So dürfen im Falle der Eigenerzeugung Drittverbraucher auf dem eigenen Gelände nicht mit dem selbsterzeugten Strom beliefert werden, um nicht den Anspruch auf die Umlage-Reduktion zu gefährden.
Wo bisher Schätzungen der Drittmengen zulässig waren, muss ab 01.01.2021 mit geeichter Messtechnik viertelstundenscharf erfasst werden. Ein enormer Aufwand – und dies bereits in der Konzeptionierung! Neben den steuerlichen Anforderungen bestehen jedoch auch technische Hürden:
Durch die Nachrüstung des BHKWs entsteht ein hybrides System, das hohe Anforderungen an die übergeordnete Regelungstechnik stellt. Häufig wird hier eine Reihenschaltung der Erzeuger umgesetzt, und die Regelung erfolgt allein über die Temperaturen am jeweiligen Kesselregler. Eine hohe Taktzahl des BHKWs und ein schlechter Gesamtwirkungsgrad der Anlage sind häufig die Folge.
Hybride Heizsysteme mit en:hybrid optimal betreiben
Lange Laufzeiten des BHKWs und gleichzeitig dessen Abschaltung bei drohender Stromversorgung der Drittverbraucher – diese zwei Anforderungen musste Kieback&Peter nun bestmöglich umsetzen. Gleichzeitig galt es, mit wenig Aufwand die EEG-Umlage-Reduktion sicherzustellen.
Von Anfang an stand der betreuende Building Lifecycle-Vertriebsingenieur, Michael Schlüter, in engem Austausch mit dem Technischen Leiter des St. Marien-Hospitals. Gerade bei komplexen Problemstellungen ist eine saubere Konzeptionierung das A und O.
Gemeinsam mit dem Kunden wurde ein Konzept erarbeitet, das durch fortlaufende, fünfminütige Verbrauchsberechnungen aus den entsprechenden Zählwerten auf DDC-Ebene sicherstellt, dass das BHKW nur für den Stromverbrauch des Krankenhauses selbst betrieben wird.
Mit dieser Lösung konnte auf die Installation einer Vielzahl neuer Zähler verzichtet werden. Somit wurde das Projekt sehr kosteneffizient umgesetzt, und auch die Datenpflege im Betrieb beläuft sich auf ein Minimum.
Die direkte Rückkopplung zur Software-Ebene ermöglicht zudem ein effizientes Reporting. Gleichzeitig kommt in der Anlage die Aktive Leistungsregelung für die Optimierung der Wärmeerzeugung zum Einsatz.
Neben dem BHKW gibt es außerdem einen Gas-Brennwertkessel, einen Niedertemperatur-Gas-Heizkessel sowie einen Pendelspeicher mit einem Fassungsvermögen von 10.000 Litern. Eine Parallelschaltung aller Erzeuger sowie die Einbindung des Pufferspeichers zur Ladung durch alle Wärmeerzeuger bewirken einerseits eine lange Laufzeit des BHKWs als Grundlasterzeuger. Andererseits bieten sie auch für die sekundären Wärmeerzeuger als Spitzenlasterzeuger gute Taktzeiten.
Die Parallelschaltung ermöglicht außerdem einen flexiblen Aufbau des Systems, sollten in Zukunft noch weitere Erzeuger in den Wärmeverbund aufgenommen werden.
Behördliche Anforderungen erfüllen und eine wirtschaftliche Fahrweise des BHKWs realisieren – beides ist möglich mit einer Regelung.
Das Ergebnis ist ein technisch und wirtschaftlich optimaler Betrieb des BHKW und eine Sicherstellung der Steuerrückerstattung von jährlich 80.000 Euro.
