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GEA Grasso Wärmepumpe maximiert Energieeffizienz bei der Orchideenzucht

Gewächshaus CO2-frei heizen mit leistungsstarker Ammoniak-Wärmepumpe und grünem Strom

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:

Die Temperaturregelung eines Gewächshaus-Neubaus sollte ohne den Einsatz von Erdgas das ganze Jahr über perfekt funktionieren. Eine exakte Temperaturbalance zwischen zwei Abteilungen muss zwingend eingehalten werden.

Die Ausgangssituation:

Zur Zucht von exotischen Orchideen sind in dem 15.000 m² großen Glashaus bei Van der Hoorn Orchids (Ter Aar, Niederlande) zwei Klimabereiche notwendig: Im ersten Bereich herrscht eine Temperatur von 28 °C; dort wachsen die jungen Pflanzen 26 bis 32 Wochen. Im zweiten Hallenbereich mit einer Temperatur von 19 °C verbleiben die gereiften Pflanzen etwa 18 bis 24 Wochen bis zur vollen Blüte. Zum Beheizen und Kühlen des gesamten Gewächshauses soll Grundwasser aus einer Tiefe von 80 bis 100 m verwendet werden.

Die Lösung:

Die Energie zum Beheizen des Gewächshauses stellt eine elektrisch angetriebene Kompressionswärmepumpe bereit. Ähnlich wie beim Kompressionskälteprinzip (das auch im Kühlschrank Anwendung findet) existiert in der Wärmepumpe ein Kältemittelkreislauf, in dem das Kältemittel in verschiedenen Prozessschritten verdichtet, kondensiert, entspannt und verdampft wird. Dabei wird einem Medium auf der einen Seite der Wärmepumpe – bei Van der Hoorn Orchids dem Grundwasser – Wärme entzogen und auf der anderen Seite – hier dem Heizwasserkreislauf – Wärme abgegeben. Auf diese Weise wird das Heizwasser auf etwa 50 °C temperiert.
Die Wärmepumpenanlage beliefert einen 400-m³-Pufferspeicher aus dem wiederum das Heizsystem gespeist wird. Aufgrund des großen Warmwasserspeichers lassen sich Wärmeerzeugung und -bedarf zeitlich entkoppeln, der Orchideenzüchter kann dadurch niedrige Stromtarife außerhalb der Spitzenzeiten nutzen.
Das beim Wärmepumpenbetrieb leicht abgekühlte Grundwasser wird unterirdisch in einem sogenannten Aquifer-System (geothermische Grundwasserspeicher) gespeichert. Im Sommer wird das Gewächshaus mit dem kalten Wasser aus dem Aquifer-System gekühlt (Gesamtkapazität des Aquifer: 180 m³/h).
Die Wärmepumpe arbeitet mit dem natürlichen Kältemittel Ammoniak, das kein Ozonabbaupotenzial besitzt und nicht zur Erderwärmung beiträgt. Ammoniak ist dank seiner Stoffdaten eines der effizientesten Kältemittel. Das Gewächshaus kommt zwar ohne Erdgas, aber nicht ohne Elektrizität aus. Daher betreibt Orchideenzüchter Van der Hoorn Orchids die Wärmepumpe mit Strom aus erneuerbarer Energie und erreicht so maximalen Klimaschutz.

Die nachhaltigen Stärken:

Die Wärmepumpen der Baureihe GEA Grasso FX GC PP erreichen bereits bei Teillast eine sehr gute Performance. Durch den Einsatz von zwei Kolbenkompressoren (GEA Grasso 810 sowie GEA Grasso 612 mit Drehzahlregelung durch Frequenzumformer) ergeben sich hervorragende COP-Werte (Coefficient of Performance / thermischer Wirkungsgrad). Die speziellen Merkmale der Ammoniak-Wärmepumpen sind für dieses Projekt ideal. Aufgrund der hohen Effizienz der Wärmeerzeugung werden die CO2-Emissionen gegenüber der Erzeugung von Wärme in einem Erdgaskessel bereits deutlich verringert, und dank der Verwendung grünen Stroms zum Antrieb erfolgt die  Orchideenzucht sogar klimaneutral.

Die Erfinder:

Van Zaal Niederlande hat dieses System gemeinsam mit der GEA Refrigeration Technologies entwickelt.
Die GEA Refrigeration Technologies, Teil der weltweit tätigen GEA Group, ist ein Synonym für industrielle Kältetechnik. Schon seit Ende des 19. Jahrhunderts ist es unser Geschäft, Prozesse und Produkte zu kühlen oder Transportgut zu temperieren. Unsere Lösungen finden Sie in der Lebensmittel- und Getränkebranche, in der petrochemischen, chemischen und pharmazeutischen Industrie, auf Fangschiffen, in der Erdgasverflüssigung oder im Infrastrukturwesen und in Eisfabriken. Auch mit der Kältetechnik für Freizeitstätten kennen wir uns bestens aus. Denn für uns ist Kälte seit Jahrzehnten Passion. Mit Leidenschaft sind daher unsere Mitarbeiter in der Entwicklung und Fertigung bei der Sache und ebenso bei der Instandhaltung und Wartung Ihrer kältetechnischen Anlagen.

Kurzprofil des Unternehmens:

Name:  GEA Refrigeration Technologies
Hauptsitz: Bochum
Gründungsjahr: 1896
Mitarbeiter: 3.147
Lösungen: Kältetechnische Komponenten und Lösungen für die Industrie
Internationalität: weltweit
URL: www.gearefrigeration.com