Wärmelösung für Werkstatt und Waschstraße

Heute bietet Colonia einen umfassenden Fuhrpark mit insgesamt 250 Fahrzeugeinheiten. Damit ist das Unternehmen einer der größten Dienstleister für Kranarbeiten und Schwertransporte in Deutschland und hat die besten Voraussetzungen, um flexibel auf die Anforderungen des Marktes zu reagieren. Das Unternehmen mit Sitz in Köln-Ossendorf ist seit drei Generationen in Familienhand. Auf dem Werkgelände hat die Geschäftsleitung eine große Werkstatthalle errichtet, inklusive Diagnosefeld und Waschanlage für Lkw. Das Besondere dabei: Die Prozesswärme für die Waschanlage sowie Warmwasser und Heizungswärme werden mittels einer solaren Großanlage von 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 weiterwächst, 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.“

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 Bosch die Komponenten sowie die Anlage auslegen und planen.

Das Ergebnis ist eine solarthermische Anlage, die mit 168 Vakuumröhren-Kollektoren VK-120-2CPC von 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 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.

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 Bosch 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.

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.“