Schließen

Umweltfreundliche Lernumgebung

14.09.2015 | Text: Bryan Mangum | Bilder: Medina High School

Tags/Keywords

Durch seinen Wirkungsgrad von 90 Prozent reduziert das KWK-System der Baureihe 400 die Energiekosten um mehr als 80.000 US-Dollar pro Jahr.

2014 wurde MTU Onsite Energy als Lieferant für ein neues Kraft-Wärme-Kopplungssystem (KWK-System) für die Highschool und das auf dem gleichen Gelände befindliche Sportzentrum von Medina (Ohio) ausgewählt. Bereits im ersten Betriebsjahr konnten durch das KWK-System der Baureihe 400 mehr als eine Million Kilowattstunden extern bezogenen Stroms eingespart werden. Durch gleichzeitige Erzeugung von Strom und Nutzung von Abwärme ließen sich die Betriebskosten so um 80.000 US-Dollar reduzieren. Werden die Kosten für Erdgas und regelmäßige Wartung des Aggregats berücksichtigt, belaufen sich die Nettoeinsparungen verglichen mit den Betriebskosten der Vorjahre auf mehr als 61.000 US-Dollar, sodass sich das Aggregat bereits in weniger als sieben Jahren rechnet.

Mit mehr als 2.500 Schülern ist die Highschool in Medina eine der größten im Norden Ohios. Zu ihr gehört auch das Sportzentrum von Medina. Der über 10.000 Quadratmeter große, hochmoderne Komplex bietet der lokalen Bevölkerung alle Voraussetzungen für einen gesunden, aktiven Lebensstil, darunter im Schwimmbad ein Sportbecken mit Olympiamaßen und Ernährungsprogramme, die in Zusammenarbeit mit einer Klinik in Cleveland (Ohio) angeboten werden.

Vor Ort betreut wird das KWK-System der Baureihe 400 von W.W.Williams, einem autorisierten Distributor von MTU Onsite Energy Gassystemen.?
Vor Ort betreut wird das KWK-System der Baureihe 400 von W.W.Williams, einem autorisierten Distributor von MTU Onsite Energy Gassystemen.

Nachdem die Schule 2003 um das Sportzentrum ergänzt wurde, richtete sich die Aufmerksamkeit der Schulbehörde auf den Innenbereich. Im Rahmen des von Ohio aufgelegten Energiesparprogramms, das es den Behörden ermöglicht, durch modernere Technologie Effizienzsteigerungen und damit Kosteneinsparungen zu erreichen, wurde 2008 ein Plan zur Verringerung des Energieverbrauchs und zur Steigerung der Effizienz im gesamten Schulbezirk eingeführt. 2009 wurde im Schulbezirk Medina City eine Energieeffizienzprüfung durchgeführt, um Verbesserungspotenzial zu ermitteln. In Zusammenarbeit mit Brewer-Garret Company, einem führenden Unternehmen zur Feststellung von Energieeinsparpotenzialen, konnten zahlreiche Verbesserungen umgesetzt und so allein im Bereich Energie in zehn Schulen insgesamt Kosteneinsparungen von 400.000 US-Dollar pro Jahr erzielt werden.

Angespornt durch den Erfolg
Angespornt durch den Erfolg der Energieeffizienzprüfung suchte der Schulbezirk Medina City nach weiteren Möglichkeiten der Effizienzsteigerung und Kostensenkung. Wind- und Solarenergie wurden dabei bald außen vor gelassen, da sich diese Technologien nicht nur als teuer erwiesen, sondern die Umsetzung bis zu 20 Jahre dauern kann. Als Alternative brachte Brewer-Garrett ein KWK-System mit all seinen Vorteilen ins Gespräch. Bald stand fest, dass eine solche Lösung für die Highschool von Medina deutlich weniger kosten und sich schneller als andere Technologien rechnen und dennoch die angestrebte deutliche Reduzierung der Betriebskosten liefern würde.

Im April 2014 wurde ein KWK-System der Baureihe 400 von MTU Onsite Energy im vorhandenen Maschinenraum der Highschool von Medina eingebaut, wo es das kurz zuvor ausgefallene Boilersystem ersetzte. „Wenn man sich für erneuerbare Energien interessiert, denkt man zunächst an Wind- und Solarenergie. Wir haben uns dann näher informiert und festgestellt, dass die KWK-Technologie schon seit mehr als 100 Jahren erprobt und häufig kostengünstiger und nachhaltiger ist als Wind- und Solarenergie“, sagte John Burkhart, Leiter in Geschäftlichen Angelegenheiten bei der Schulbehörde Medina City.

Mit Hilfe der Kraft-Wärme-Kopplung können Unternehmen und große Einrichtungen wie die Highschool und das Sportzentrum in Medina die Kosten für Heizung, Klimatisierung und Strom reduzieren. Dabei können mehrere Arten nutzbarer Energie aus einer einzigen Brennstoffquelle, in diesem Fall Erdgas, gewonnen werden. So wird die Wärme aus dem Kühlmantel des Kühlsystems genutzt und mit dem erzeugten Strom können ein Teil oder alle Verbraucher einer Einrichtung versorgt werden. Langfristig lassen sich durch ein KWK-System die Lebenszykluskosten, darunter die Betriebs-, Einbau- und Wartungskosten, deutlich reduzieren.

Gespart ist gespart
Das kompakte, erdgasbetriebene KWK-System der Baureihe 400 produziert 128 kWe und liefert 747.000 BTU an Nutzwärme pro Stunde, mit der der Schwimmbadbereich und die Heizungen und Klimaanlagen des gesamten Komplexes versorgt werden. Durch die Nutzung der Abwärme konnten so mehr als eine Million Kilowattstunden zuvor extern eingekauften Stroms gespart werden. Das KWK-System wurde mit Schalldämmung geliefert, sodass die Schallemissionen nun unter 75 dBA liegen – ein Wert, bei dem eine Unterhaltung direkt neben dem laufenden Aggregat möglich wäre.

„Die Highschool in Medina hat jetzt ihr eigenes Kraftwerk“, sagte Tom Drake, Vertriebsmitarbeiter Gas- und Energiesysteme beim MTU Onsite Energy Distributor W.W.Williams. „Durch das KWK-System von MTU Onsite Energy steht der Schule fast 90 Prozent des erzeugten Stroms zur Verfügung.“ Da Schulen nicht ganzjährig beheizt werden müssen, kommen KWK-Systeme in vielen Gemeinden nicht zum Einsatz. Nachdem das Sportzentrum auf dem Gelände der Schule von Medina jedoch zwei Schwimmbecken umfasst, ist die Technologie hier perfekt geeignet. Das KWK-System wärmt das Wasser für die Schwimmbecken vor, bevor es in die Boiler strömt. Der konstante Wärmebedarf der Schwimmbecken und der Einrichtung ermöglicht es, kontinuierlich 125 Kilowatt an Wärmeenergie aus Abgas- und Kühlwassersystem aufzunehmen. Ohne das KWK-System wäre die Energie, die zur Beheizung der zwei Schwimmbecken im Sportzentrum beiträgt, verschwendet. „Für uns und unsere Schüler ist umweltbewusstes Verhalten sehr wichtig. Diese energiesparende Lösung bestätigt diese Einstellung“, sagte Burkhart.

Verglichen mit der Nutzung separater Systeme für die Wärme- und Stromerzeugung ist das KWK-System in Medina umweltfreundlich. Während des normalen Verbrennungsprozesses geht in der Regel mindestens die Hälfte der erzeugten Energie als Abwärme verloren. Durch den KWK-Prozess wird diese Wärme aufgefangen, sodass in Medina fast das gesamte Energiepotenzial des Erdgases genutzt werden kann. Durch die Verringerung des Brennstoffverbrauchs lassen sich auch die Emissionen aller Treibhausgase und schädlichen Substanzen wie Kohlendioxid und Stickoxide deutlich verringern. Verglichen mit der konventionellen Stromerzeugung reduzieren KWK-Systeme von MTU Onsite Energy die Kohlendioxidemissionen um bis zu 50 Prozent.

Hervorragende Leistung
Im Rahmen einer Ausschusssitzung des für die Schulen in Medina City zuständigen Bildungsausschusses stellten John Burkhart und Brewer-Garrett die Ergebnisse des ersten Betriebsjahrs des KWK-Systems vor: In den ersten 12 Betriebsmonaten erzeugte das System 970.553 Kilowattstunden Energie und lieferte 5.736 MMBTU rückgewonnener Abwärme für Heizung, Klimaanlage und Heizschleife des Schwimmbads. Hierdurch ließen sich die Betriebskosten noch weiter senken als angenommen. Die aktualisierten Prognosen gehen nun davon aus, dass sich das System bereits zwei Jahre früher als ursprünglich angenommen rechnet. Die Mitarbeiter des Schul- und Sportzentrums haben das KWK-System als zuverlässige Energiequelle schätzen gelernt. Zur weiteren Optimierung wurden die Steuerungselemente des Heizsystems von der Schulbehörde verändert, um den Nutzen der abgegebenen Wärme maximal ausschöpfen zu können. In den Übergangsmonaten wird die Schule ausschließlich über das KWK-System beheizt. „Das KWK-System von MTU Onsite Energy ist eine sinnvolle Investition – sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht als auch im Hinblick auf Betrieb und Umweltschutz“, sagte Burkhart.

Bewährte Technologie
KWK-Systeme von MTU Onsite Energy haben sich in Europa und Asien bereits seit mehr als 35 Jahren als wirtschaftliche Energieerzeuger bewährt. Sie sind nun auch in den USA, in Kanada und in Mexiko über ein Netzwerk autorisierter MTU Onsite Energy Distributoren erhältlich. Neben Erdgas kann das kompakte KWK-System der Baureihe 400 auch mit Biogas, Deponiegas oder Klärgas betrieben werden und erzeugt 128 bis 358 kWe. MTU Onsite Energy bietet darüber hinaus ein größeres System der Baureihe 4000 an, das mit Erdgas oder Biogas betrieben werden kann und 763 bis 2.129 kWe liefert. Beide Modelle sind weltweit über 2.700 mal im Einsatz.

Der Inhalt der Beiträge entspricht dem Stand zum jeweiligen Erscheinungsdatum. Sie werden nicht aktualisiert. Weitergehende Entwicklungen sind deshalb nicht berücksichtigt.

Ihr Kommentar

Kommentar*:
Name*:


E-Mail*:


Website:





Kontakt

Newsletter