Strahlend sauber

Solare Großanlage von Junkers Bosch liefert Prozesswärme für Waschstraße und Werkstatthalle bei Kölner Spezialfahrzeuge-Unternehmen

Sie transportieren, heben, schleppen und bergen – die Kran-, Abschlepp- und Lkw-Flotte des Kölner Spezialfahrzeuge-Unternehmens Colonia ist harte Einsätze gewohnt. Ein neues Werkstattgebäude mit drei Werkstattgruben, eigener TÜV-Prüfhalle und einer Waschstraße sorgt dafür, dass die Fahrzeuge laufend bestens gewartet sind und im Einsatz strahlend sauber aussehen. Eine solare Großanlage von Junkers Bosch liefert hierfür die nötige Prozesswärme sowie Warmwasser und Heizungswärme für Werkstatt und Waschstraße.

Colonia Spezialfahrzeuge ist mit einer Flotte von mehr als 250 Fahrzeugen einer der größten Dienstleister für Kranarbeiten und Schwertransporte in Deutschland. Das Unternehmen mit Sitz in Köln-Ossendorf ist seit drei Generationen in Familienhand und feiert dieses Jahr sein 70-jähriges Bestehen. Im Jubiläumsjahr hat die Geschäftsleitung auf dem Werkgelände eine große Werkstatthalle errichtet, inklusive Diagnosefeld und Waschanlage für Lkw. Das Besondere dabei ist: Die Prozesswärme für die Waschanlage sowie Warmwasser und Heizungswärme werden mittels einer solaren Großanlage von Junkers Bosch erzeugt – unterstützt von einer Gas- Brennwertkaskade. Mit ihrer ökologischen Wasseraufbereitung durch eine rein biologische Wasserkreislauf-Führung ist die Anlage derzeit wohl einzigartig in Deutschland und auf dem neuesten technischen Stand. Frank Schönges, Geschäftsführer und Enkel des Firmengründers, sagt: „Als umweltfreundliches und zukunftsorientiertes Unternehmen gehen wir mit der Zeit. Wir wollen natürlich, dass Colonia weiter wächst, aber wir wollen in dem, was wir tun, auch nachhaltig sein.“ Auch der Standort war für die Solarthermie-Entscheidung ausschlaggebend, wie Gert Kalker von der Colonia-Betriebsleitung erklärt: „Das Industriegebiet wurde ursprünglich als Solarindustriegebiet geschaffen, und dem wollten wir Rechnung tragen.“ Hinzu kommt, dass das Betriebsgelände von Colonia auf dem Gebiet des ehemaligen Flughafens Köln-Butzweilerhof in einer Wasserschutzzone liegt, in der zur Reinhaltung des Grundwassers strenge Nutzungsauflagen gelten.

Anspruchsvolle Bedingungen

Unter diesen Voraussetzungen war es wichtig, eine ressourcenschonende und umweltfreundliche Lösung zu erarbeiten, die gleichzeitig effizient und leistungsstark ist. Zu diesem Zweck hat die Firma Colonia bereits in der Planungsphase des Hallenneubaus mit Hubert Aretz vom Planungsbüro Plan Team Hürth (PT-H), Planungsgesellschaft für technische Gebäudeausrüstung mbH, zusammengearbeitet. Als Planungsgrundlage hat PT-H die Betriebsbedingungen von Colonia untersucht und dabei auch die Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung von Fördergeldern bewertet. Denn die Großanlage profitiert von der Innovationsförderung zur solaren Prozesswärme-Bereitstellung des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Darüber hinaus hat PT-H bei der Wirtschaftlichkeitsprüfung eng mit Junkers Bosch zusammengearbeitet und deren langjährige Expertise in die Planung und Auslegung solarer Großanlagen einfließen lassen. Ergebnis der Zusammenarbeit: Die neue Solarthermie-Anlage wird sich in weniger als zehn Jahren amortisieren. Die ökologische Nachhaltigkeit ist jedoch über einen wesentlich längeren Zeitraum wirksam.

Die Anlage für die bis zu 23 Meter langen Mobilkrane und Spezialfahrzeuge musste so konzipiert werden, dass zwei Hochdruckreiniger mit einem Durchlauf von jeweils 1.200 Liter Wasser pro Stunde sechs Stunden am Tag eingesetzt werden können. Das Wasser muss 70 Grad Celsius haben. Hinzu kommen täglich drei Stunden Bürstenbetrieb der Portalwaschanlage und die vollautomatische Unterbodenwäsche mit einem Durchlauf von 250 Litern pro Minute. Die Bürstenanlage verbraucht pro Fahrzeug insgesamt rund 1.000 Liter Wasser.

Insgesamt müssen Solarthermie-Anlage und Gas-Brennwertkaskade also pro Arbeitstag rund 15 Kubikmeter 70 Grad Celsius warmes Waschwasser bereitstellen. Um Frischwasser zu sparen und das Grundwasser nicht zu belasten, besteht das Waschwasser aus weichem Regenwasser, das nach Gebrauch aufgefangen, geklärt, gefiltert und wieder zur Wäsche verwendet wird. Auf Grundlage dieser Vorgaben und der ermittelten Daten konnte die Planungsabteilung von Junkers Bosch die Komponenten sowie die Anlage auslegen und planen.

„Das Besondere an diesem Projekt war, dass wir bestehende Baugruppen für Solarthermie für Mehrfamilienhäuser auf Industrieprozesse umstellen mussten. Nur so konnten wir dem hohen Wasserumsatz der Anlage und der erforderlichen Größe der Solaranlage gerecht werden“, sagt Jörg Vorländer, Business Development Manager bei Junkers Bosch. Zu den zentralen Komponenten der Anlage gehören dabei nicht nur die Gas-Brennwertkaskade und die Röhrenkollektoren, sondern auch ein ausgefeiltes zentrales Regelsystem.

Junkers Bosch bietet ein standardisiertes Monitoring-System an, mit dem sich die gesamte Anlage zuverlässig und dauerhaft fernüberwachen lässt und das sich an individuelle Kundenbedürfnisse anpasst. Das macht das Zusammenspiel der einzelnen Module äußerst sicher und sorgt dafür, dass die Solaranlage zu jeder Betriebszeit allen Anforderungen entspricht. Nach dem Abschluss der umfangreichen Planungsphase beauftragte Colonia schließlich den Kölner Heizungs- und Sanitärfachbetrieb Hans Olbertz GmbH mit der Umsetzung des Projekts.

Ausgeklügeltes System

Das Ergebnis ist eine solarthermische Anlage, die mit 168 Vakuumröhren-Kollektoren VK-120-2CPC* von Junkers Bosch auf dem Hallendach die nötige Prozesswärme liefert. Das Kollektorfeld bringt es auf eine Gesamtfläche von 205 Quadratmetern. Der Nutzwärmeertrag des Solarsystems beträgt 99 Megawattstunden (MWh) bei einer Kollektorflächeneinstrahlung von 206 MWh – dies entspricht einem Systemnutzungsgrad von 48 Prozent.

Auch bei der Planung und der statischen Auslegung der Ständerkonstruktion des Kollektorfeldes hat PT-H eng mit Junkers Bosch zusammengearbeitet, denn Erfahrung war sowohl von planerischer als auch von Hersteller-Seite gefragt. Bei der Bauplanung des ca. 55 Meter langen Kollektorfeldes spielen außer dem Gewicht der Kollektoren, der Ständerkonstruktion und der Verrohrung auch die Berücksichtigung von Wind- und Schneelast eine entscheidende Rolle. Da müssen sämtliche Komponenten haargenau aufeinander abgestimmt und auf die Hallen-Statik ausgelegt sein. Trotz ihrer Abmessungen reicht die Kollektorfläche – besonders an sonnenarmen Tagen – nicht ganz aus, um täglich 15 Kubikmeter Wasser auf bis zu 70 Grad Celsius zu erwärmen. Eine Kaskade aus vier Junkers Gas-Brennwertthermen Cerapur Maxx ZBR 100-3 A 21 mit einer Heizleistung von vier Mal 95 Kilowatt (kW) unterstützt die Solaranlage, um eine konstante Betriebstemperatur zu sichern. Die Solarthermie-Anlage liefert bei Colonia zwar vorrangig Prozesswärme für die Waschstraße, versorgt aber auch die Arbeitsräume der Werkhalle mit Warmwasser und Heizwärme. Die Frischwasserstation TF 40-3** liefert bis zu 40 Litern Trinkwasser pro Minute bei konstanten Zapftemperaturen bis 60 Grad Celsius. In der kalten Jahreszeit wärmen Radiatoren und eine Fußbodenheizung mit einer Gesamtleistung von 30kW Büroräume und Lager.

Zur Anlage gehören außer den Kollektoren auf dem Dach und der Brennwert-Kaskade im Technikraum unter der Waschstraße auch insgesamt fünf Anlagenmodule für sämtliche Komponenten sowie drei 2.500-Liter-Pufferspeicher mit Schichtladetechnik. „Die Anlagenmodule werden in Abstimmung mit unseren Planern im Werk maßgeschneidert vorkonfektioniert und als Paket am Stück in den Technikraum eingebracht“, sagt Vorländer. „Die Techniker und Installateure unserer Fachpartner müssen die einzelnen Module vor Ort nur noch hydraulisch anbinden. So entfallen der zeitraubende Einbau und das Anschließen von Pumpengruppen, Steuerventilen, Temperaturfühlern, Wärmeübertragern, etc.“ Auch die elektronische Verdrahtung ist bereits vorkonfektioniert – die einzelnen Komponenten lassen sich bei der Montage einfach miteinander verbinden.

Insgesamt beweist das ausgeklügelte System, dass das Thema Sicherheit bei der Planung der Anlage eine zentrale Rolle gespielt hat. Die Röhrenkollektoren auf dem Dach können nicht „abgeschaltet“ werden. Wenn sich die Wärmeträgerflüssigkeit in den Kollektoren immer weiter erhitzt, ohne dass Energie abgeführt wird, besteht das Risiko, dass die Flüssigkeit verdampft. Um Schäden zu vermeiden, muss die erzeugte Energie daher ständig abgeführt werden – auch wenn gerade kein Fahrzeug gewaschen wird, beispielsweise an Wochenenden und Ruhetagen. Das gilt vor allem während der Sommermonate, wenn an heißen Tagen auf den Solarthermieplatten Temperaturen von 70 bis 80 Grad Celsius entstehen und die Pufferspeicher voll sind. Dann lassen sich solare Überschüsse zum einen in insgesamt 120 Meter lange Deckenstrahlplatten in den verschiedenen Hallenbereichen ableiten. Zum anderen steht ein unterirdischer Kaltwasserspeicher mit einem Fassungsvermögen von 130 Kubikmetern bereit, in den überschüssige Energie über einen Wärmetauscher abgeleitet werden kann.

„Die Anlage muss einen sehr hohen Wärmebedarf meistern – und dies zu sehr unterschiedlichen Taktzeiten“, sagt Planer Aretz. „Die hier zum Einsatz kommende Solarthermie-Anlage deckt diesen Bedarf an sonnigen Tagen problemlos ab und wird bei Bedarf von der Gas-Brennwertanlage unterstützt. Die große Herausforderung bei diesem Projekt war, mit den hohen Differenzen zwischen Wärmebereitstellung und Wärmeanforderung zurechtzukommen.“

Sämtliche Leistungsparameter der Anlagen werden per verschlüsselter Datenfernübertragung verfolgt. Mithilfe dieses Monitoring-Services werden im Falle einer Fehlfunktion alle zuständigen Personen, wie Installateure, Inhaber und Kundendienstmitarbeiter automatisch per SMS oder E-Mail informiert. Dieser Service ist in den ersten zwei Jahren im Kundendienst von Junkers Bosch inbegriffen.

Überzeugendes Ergebnis

Mit dem cleveren Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten ist es Junkers Bosch, dem PlanTeam-Hürth und dem Sanitärbetrieb Olbertz gelungen, mit Unterstützung von Colonia Spezialfahrzeuge eine leistungsstarke und nachhaltige Solarthermie-Anlage zu realisieren, die den hohen Anforderungen einer Waschstraße in einer Wasserschutzzone entspricht. Stefan Imle von der Firma Olbertz ist sehr zufrieden: „Außer der Größe der Anlage war es vor allem die kurze Bauzeit von nur zwei Monaten, die Logistik und die Montage vor Ort, die uns vor große Herausforderungen gestellt hat. Dank der guten Zusammenarbeit mit Junkers Bosch konnten wir diese große Aufgabe jedoch erfolgreich meistern. Das Ergebnis spricht für sich!“

* Produktname hat sich mittlerweile geändert in „Solar 7000/8000 TV“.

** Produktname hat sich mittlerweile geändert in „Flow Fresh 40“.

 

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Auf dem neuen Hallendach des Spezialfahrzeuge-Unternehmens Colonia in Köln erzeugen 168 Vakuumröhrenkollektoren von Junkers Bosch Prozess- und Heizungswärme sowie Warmwasser. (Quelle: Junkers Bosch

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Das Herz der Anlage: Im Technikraum stehen alle Module der komplexen Solarthermie-Anlage. (Quelle: Junkers Bosch)

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Auch die Kessel-Kaskade aus vier Gas-Brennwert-Geräten (vorne links im Bild) und die Pufferspeicher befinden sich im Technikraum unter der Lkw-Waschstraße. (Quelle: Junkers Bosch)

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In der großräumigen Halle warten und reparieren Colonia-Mitarbeiter die Spezialfahrzeuge. An der Hallendecke befinden sich Deckenstrahlplatten, mit denen überschüssige Solarenergie abgeführt werden kann. (Quelle: Junkers Bosch)

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Die neue Lkw-Werkstatthalle auf dem Betriebsgelände der Colonia Spezialfahrzeuge GmbH in Köln-Ossendorf: Auf dem Hallendach befindet sich das 205 Quadratmeter große Kollektorfeld der Solaranlage. Am östlichen Ende des Gebäudes (rechts im Bild) ist die Waschstraße. (Quelle: Junkers Bosch)

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Unter Druck: Bis zu sechs Stunden am Tag reinigen Colonia-Mitarbeiter Fahrzeuge in der Waschstraße. Die hier eingesetzten Waschlanzen haben einen Durchlauf von jeweils 1.200 Litern Wasser pro Stunde bei 70 Grad Celsius. (Quelle: Junkers Bosch)

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Jörg Vorländer, Hubert Aretz, Hans Gert Kalker, Frank Schönges und Peter Jansen (von links) besprechen die Pläne für die neue solare Großanlage. (Quelle: Junkers Bosch)

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Besichtigung der fertigen Anlage: Jörg Vorländer von Junkers Bosch erläutert den Beteiligten das Zusammenspiel der einzelnen Anlagemodule. (Quelle: Junkers Bosch)

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Stefan Imle von der Hans Olbertz GmbH für Sanitär- und Heizungstechnik in Köln ist mit der fertig montierten Solarthermie-Anlage sehr zufrieden. (Quelle: Junkers Bosch)

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Hat die Herausforderungen hinsichtlich der hohen Differenzen zwischen Wärmebereitstellung und Wärmeanforderung der Anlage bestens gemeistert: Hubert Aretz vom Plan Team Hürth. (Quelle: Junkers Bosch)

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Hydraulikschema Waschstraße Colonia Köln: vereinfachte Darstellung ohne Mess- und Regelventile (Quelle: Junkers Bosch – Icons: majson, Motorama, asbesto_cemento)

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Presse-Information

Solare Großanlage von Junkers Bosch liefert Prozesswärme für Waschstraße und Werkstatthalle bei Kölner Spezialfahrzeuge-Unternehmen

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