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Hocheffizienter Supermarkt

Projektbeschreibung

Hintergründe

 

Steigende Energieverbräuche und die verbundene Problematik der CO2-Emission sind in den letzten Jahren wichtige Themen für die Lebensmitteleinzelhandelbranche (LEH) geworden.  Der jährliche Energieverbrauch der gesamten deutschen Nahrungsmittelindustrie einschließlich Handel und Logistik ist riesig und beträgt ca. 52.000 GWh . Sie ist zuständig für 65 % des bundesweiten verbrauchten Stroms für die Erzeugung von Kälte [1]. In der Planung, Realisierung sowie in der Betriebsoptimierung bestehenden und neuen Supermärkte und Anlagen liegt ein großes Potential zur Energieeinsparung und Kostenreduktion. Durch die Entwicklung und die Umsetzung innovativen Konzepten, die Ökonomie und Nachhaltigkeit verbinden, hat die LEH-Branche die Möglichkeit ihre Wirtschaftlichkeit zu steigern und ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

Bezüglich der Effizienzsteigerung der Kältetechnik ist ALDI SÜD ein Vorreiter der Branche. ALDI SÜD saniert und baut in Deutschland jährlich ca. 100 Filialen und setzt dabei konsequent auf einen einheitlichen Qualitätsstandard, der sich sowohl in der Architektur als auch in der anlagentechnischen Ausstattung der Märkte wiederfindet. Die Themen Energie und Nutzerkomfort sind dabei schon lange im Fokus der Filialentwickler. Die Abwärmenutzung aus der Gewerbekälteanlage gehört dabei zum Standard ebenso wie eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung und ein flächendeckendes Energiemonitoring.

Mit der neuen Filiale in Rastatt soll die Effizienz noch einmal deutlich gesteigert werden und beispielgebend für weitere Märkte sein. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme hat im Auftrag von ALDI SÜD und in Zusammenarbeit mit dem Planungsteam ein neuartiges Energiekonzept erarbeitet, das durch die sinnvolle Kombination zahlreicher Einzelmaßnahmen im Bereich Kälteerzeugung, Kühlmöbel, Gebäudehülle und Haustechnik den Primärenergiebedarf der neuen Filiale um 29 % gegenüber einer Standardfiliale reduzieren soll. Dieses Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms EnOB (Energieoptimiertes Bauen) des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert und erweitert die Gebäudetypologie des EnOB-Programms zum Bereich des Lebensmitteleinzelhandels (LEH).

Konzept

Energieeffizienz in Supermärkten wird vor allem durch eine effiziente Bereitstellung der Gewerbekälte und durch die Nutzung von Potenzialen zur Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung erreicht. Sowohl die Kälteerzeugung als auch die Kühlmöbel bzw. Kälteverbraucher werden bei der neuen Filiale hinsichtlich energetischer Kriterien ausgewählt bzw. entwickelt. Weiterhin wurde die Nutzung von Tageslicht und die Regelstrategie für das Kunstlicht speziell betrachtet: Bei den Dachkuppeln wurde ein hochreflektierendes Microraster im Scheibenzwischenraum einer hochwertigen Wärmeschutzverglasung eingesetzt. Dieses gewährleistet eine gute Durchsicht und gleichzeitig Sonnenschutz. Neben dem Einsatz hocheffizienter Leuchtmittel wird das Kunstlicht tageslichtabhäng geregelt, um das volle Einsparpotenzial in diesem Bereich zu realisieren.

Im Kern des Konzepts steht ein geothermisch gestützter CO2- Kälteverbund, der mittels einer konsequenten Abwärmenutzung als alleinige Energieversorgung alle Energiedienstleistungen im Bereich Wärme und Kälte abdeckt. Dadurch können die heute üblichen Versorgungsanlagen wie z.B. ein Gaskessel zur Beheizung und ein Klimagerät zur Kühlung des Marktes entfallen.

Ein Schwachpunkt von CO2-Kälteanlagen ist, dass sie im Falle eines außenluftgekühlten Gaskühlers bei hohen Außentemperaturen deutliche Einbußen bei der Leistungszahl aufweisen. Dies soll im Projekt durch die Kombination mit einer Geothermieanlage mit Erdsonden zur Unterkühlung des Kältemittels vermieden werden.

Über eine Effizienzsteigerung bei den Kühlmöbeln, der Tageslichtnutzung und der deutlichen Verbesserung der Gebäudehülle sowie durch die Optimierung bzw. Anpassung der haustechnischen Verteilsysteme soll eine deutliche Verringerung des Energiebedarfs erreicht werden.

Während einer zweijährigen Monitoringphase werden die Daten zur Erstellung von Energiebilanzen, zur Betriebsoptimierung sowie zur Auswertung von projektspezifischen Systemen kontinuierlich gemessen und zeitnah mittels eines Analyse-Frameworks des Fraunhofer ISE ausgewertet. Ein wichtiger Teil der spezifischen Aufgaben dieses Projekts liegt darin, die CO2-Kälteanlage und das Zusammenspiel ihrer unterschiedlichen Komponenten, insbesondere die Regelung der Druck- und Temperaturniveaus auf der Hochdruckseite, unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen zu analysieren und zu optimieren. Auch das Tageslichtsystem und die tageslichtabhängige Kunstlichtregelung werden in Hinsicht auf eine verbesserte Energieeffizienz und einen für den Kunden optimalen visuellen Komfort optimiert. Zusätzlich soll für das Projekt ein Konzept für das Energiemonitoring erarbeitet und umgesetzt werden, dass es erlaubt die wichtigsten Verbrauchs- und Effizienzindikatoren automatisiert zu überwachen.

ALDI SÜD beabsichtigt die Bausteine des Konzepts, die sich in diesem Pilotvorhaben bewähren, in die Standardbaubeschreibung für neue und zu sanierende Märkte zu übernehmen. Die Ergebnisse, die die Effizienzsteigerung und den optimierten Betrieb von einzelnen Systemen und deren Zusammenspiel dokumentieren, werden über die EnOB-Plattform (www.enob.info) und auf nationalen und internationalen Tagungen ein breites Publikum erreichen und vom gesamten LEH-Bereich weiterverwertet werden.

[1] Franzke, U.: Klima- und Kältetechnik in der Prozessanwendung. In: Ki Luft- und Kältetechnik. Jg. 41 (2005)


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