CO2-Technologie für höchste Bioqualität

Gebäudetechnik für den Dottenfelderhof in Bad Vilbel

Am Stadtrand von Bad Vilbel liegt das alte Kulturdenkmal Dottenfelderhof. Das Anwesen wurde 976 erstmals als Gutshof eines Klosters erwähnt und wird seit 1968 als biologisch-dynamischer Landbau nach Demeter-Richtlinien bewirtschaftet. Für einen neu errichteten Hofladen wurde eine Kälteanlage benötigt, die – der ökologischen Ausrichtung des Hofs entsprechend – mit dem natürlichen und umweltfreundlichen Kältemittel CO2 geplant wurde.

Der Hof bietet einen umfangreichen Betrieb: vielseitige Landwirtschaft, Obst- und Gemüsebau, Viehhaltung, Landbauschule, Forschung, Vermarktung und ein breites Veranstaltungsprogramm. In der Käserei wird die Milch zu teilweise national prämierten Käsen und Milchprodukten verarbeitet. Das hofeigene Getreide wird in der Holzofenbäckerei im Klostergarten zu verschiedenen Backwaren veredelt. Zusammen mit erntefrischem Obst und Gemüse, einem großen Biovollsortiment und Erzeugnissen anderer Demeter-Landwirte in der Region werden die eigenen Produkte im Hofladen und auf Märkten in der Umgebung vermarktet.

Der Hofverkauf ist ein wirtschaftliches Standbein des Dottenfelderhofs. Begonnen wurde 1973 mit dem Verkauf von Milch und Brot, zunächst in einem umgebauten Keller. Bald kamen Garten- und Ackerfrüchte hinzu. Das Sortiment wuchs stetig und brauchte mehr Platz. So richtete die Hofgemeinschaft in den 80er Jahren den ehemaligen Kuhstall zum Hofladen her und lagerte einen Teil des Angebots in einen separaten Laden auf dem Hofgelände aus. Weil die Produktpalette immer größer wurde, zeichnete sich bald ab, dass ein erneuter Umzug unumgänglich war.

Doppelte Fläche – alles unter einem Dach

Nach jahrelanger Planung stand Anfang 2019 schließlich der Bebauungsplan. Und dann ging alles ganz schnell – am 28. Mai 2020 wurde der neue Hofladen eröffnet. Mit einer nahezu verdoppelten Verkaufsfläche von knapp 800 m² und weiteren 700 m² für Kühlhäuser, Lagerflächen, Büros, Sozialräume und Unterstellplätze für die Marktwagen. Errichtet wurde das Gebäude auf einem Grundstück direkt vor dem Eingang des Hofgeländes. So müssen die knapp 400 Kunden pro Tag nicht mehr auf den Hof mit seinen schmalen Wegen fahren, wo sich zuletzt alles getroffen hat: Kunden zu Fuß, mit Fahrrad, Kinderwagen, Autos, Lieferfahrzeuge … Sie können nun ungestört auf dem großen Parkplatz des neuen Ladens parken.

„Die Situation hat sich entflochten“, wie es Peter Hollerbach (Leiter des Hofladens) formuliert. „Die Trennung von Landwirtschaft und Verkauf kommt nicht zuletzt den rund 100 Bewohnern des Hofes und den etwa 150 Mitarbeitern zugute. Die Eingliederung von Lager und Kühlräumen ist besonders für die Betriebsabläufe von Vorteil. Mit dem Neubau entfallen Zwischenlagerungen an verschiedenen Stellen auf dem Hof, die Produkte kommen direkt an Stände, in Theken und Regale oder können auf kurzem Weg in die Verkaufsfahrzeuge für Wochenmärkte eingeladen werden.“

Ökologisch durch und durch

Bei der Planung des Neubaus sollte nicht nur die Ware besser präsentiert und effizientere Strukturen geschaffen werden – es ging besonders um ökologische Belange. Der gesamte Bau wurde hauptsächlich aus Holz errichtet und für den Niedrigenergiestandard konzipiert. Für viel Tageslicht und damit weitreichenden Verzicht auf künstliche Beleuchtung sorgt reichlich Glas an Wänden und auf Dächern. Die Stromversorgung gewährleistet zum großen Teil das hofeigene Blockheizkraftwerk und die Abwärme aus dem Betrieb der Kälteanlage wird für die Klimatisierung und Warmwasseraufbereitung genutzt.

Die kältetechnische Umsetzung – ganzheitlich gelöst mit CO2

Die kältetechnische Umsetzung führte die Firma RS Kälte-Klima GmbH in Sulzbach/Saar durch. Frank Redda (RS-Geschäftsführer): „Über den Auftrag des Dottenfelderhofs haben wir uns sehr gefreut! Hier wird ein Öko-Gedanke gelebt … das passt natürlich perfekt zur aktuellen Kältemittelsituation. Der Hof ist Vorreiter in Sachen Nachhaltigkeit und Effizienz. Von Anfang an war klar, dass hier nur eine ganzheitliche Lösung mit dem natürlichen Kältemittel CO2 in Frage kommt. Wir arbeiten schon lange eng mit der Firma TEKO zusammen, daher haben wir uns für die Serienlösung ‚ROXSTAsmart integral‘ von TEKO entschieden – einem All-in-one-System zum Kühlen, Heizen und Klimatisieren. Bei der Entwicklung des ‚ROXSTAsmart integral‘ hat TEKO Wert auf ein einfaches Handling bei trotzdem umfangreichen, ausgefeilten Funktionen gelegt, was unsere Servicemitarbeiter vor Ort nur bestätigen konnten. Die Inbetriebnahme verlief problemlos innerhalb eines Tages. Da wir bereits in einem anderen Bio-Markt gute Erfahrungen mit einer vergleichbaren Anlage machten, haben wir aber auch nichts Anderes erwartet.“

Den alten Hofladen kühlten mehrere Einzelmaschinen, die dezentral an unterschiedlichen Stellen des Hofes installiert waren. Der Einbau der neuen Kälteanlage erfolgte nun als Innenaufstellung in einem zentralen Maschinenraum des neuen Gebäudes, was eine enorme Geräuschreduktion mit sich bringt. Hier sind ebenfalls der Pufferspeicher und die Förderpumpe der verschiedenen Kreise zum Kühlen/Heizen platziert.

Regelelektronik von Wurm

Die liebevoll eigenerzeugten Produkte des Biohofs setzen höchste Ansprüche an die Kälte- und Regelungstechnik voraus. Die Qualität der Produkte soll durch die Lagerung in den Kühlstellen keinesfalls gemindert werden.

Hierbei spielen die korrekte Lagertemperatur, eine möglichst geringe Entfeuchtung der Ware und schonende Abtauzyklen der Kühlmöbel eine wichtige Rolle. Diese Anforderungen werden mit der Lösung „Frigolink“ des TEKO-Partners Wurm Elektronische Systeme aus Remscheid erfüllt. Ein Grund mehr, auch die kleinsten Kühlstellen mit diesen Vorzügen auszustatten. Insgesamt verfügt das Projekt über 22 Kühlstellen, die alle mit „Frigolink“ ausgestattet wurden. Somit liegt auch in puncto Energieverbrauch ein weiterer Fokus auf dem Projekt.

Auch bei der Gebäudetechnik greifen alle Zahnräder der Regeltechnik ineinander – denn die Beheizung, Klimatisierung und Lüftungstechnik wird ebenfalls über das Wurm-System geregelt. Bei solchen ineinandergreifenden Systemen, die alle Anforderungen eines Projektes sicherstellen, spricht man von „integralen Systemen“.

„Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Anforderungen im Bereich Qualitätssicherung. Wurm Systeme bietet hier für sämtliche Interessenbereiche maßgeschneiderte Lösungen. Beim Dottenfelderhof setzen wir auf das bewährte Analysetool ‚Frigodata XP‘ und die App ‚Frida‘. Mit ‚Frida‘ kann das System selbst vom Smartphone oder Tablet des Servicemonteurs bedient werden. Mittels internetbasierender und VPN-verschlüsselter Datenfernübertragung hat entsprechend autorisiertes Personal Remote-Zugriff auf das System, wodurch ein direktes Handeln ohne Anfahrtszeiten zum Objekt ermöglicht wird“, erklärt Frank Redda.

Nachhaltigkeit von A bis Z

Die Abwärme der Kälteanlage wird zur Beheizung und Klimatisierung des Marktes, der Büros, des Aufenthaltsraumes und des Lagers genutzt. Das entspricht 90 bis 95 % der benötigten Heizleistung. Für die restlichen 5 bis 10 % erfolgt eine Zuschaltung der Wärmepumpe. Über einen Zwischenkreis mit Pumpe gelangt die Wärme/Kälte in einen 500 Liter-Speicher und wird von dort über Deckenluftgeräte an die entsprechenden Stellen im Markt verteilt. Die Gebäudetechnik von GTM macht dies kinderleicht. Den hydraulischen Abgleich der einzelnen Wärmetauscher organisiert das System anhand von Rechenalgorithmen vollautomatisch, sodass hocheffizient aufs Grad genau temperiert werden kann. Geplant und umgesetzt wurde das gebäudetechnische Konzept von der Firma Kratschmayer Luft-Wärme-Klima GmbH aus Waldenburg.

Der mitgelieferte „Whiteline“-Gaskühler ist als Kombigerät mit Wärmepumpenverdampfer ausgeführt. Um die gesamte Abwärme zu nutzen, wird im Winter bei niedriger Außentemperatur eine Umgehung des Gaskühlers geschaltet. Bei einer weiteren Unterschreitung der Außentemperatur wird zusätzlich der Wärmepumpenverdampfer genutzt. Somit kommt man mit dieser Anlage auf eine gesamte Heizleistung von 70 kW. Durch die Kombination der beiden Geräte verringert sich die Aufstellfläche und die Geräuschemissionen sind mit 30 dB(A) in 10 m Entfernung sehr gering. Zusätzlich wird durch die Abwärme des Gaskühlers das Wärmepumpenpaket effizient und wirtschaftlich, ohne eine zusätzliche elektrische Heizung, abgetaut.

Im Sommer fördert das gleiche Rohrnetz gekühltes Wasser zu den Deckengeräten und klimatisiert den Markt auf Komforttemperatur.

Außerdem ist die Kälteanlage mit dem Wurm-Modul „Meteolink“ ausgestattet, wodurch eine vorausschauende Regelung des Heiz- bzw. Kühlbetriebes möglich ist. Das erhöht Betriebssicherheit und Komfort ungemein.

Förderung

Wenn es um Förderung im Bereich Energieeffizienz geht, ist ecogreen Energie der Ansprechpartner. Mit über zehn Jahren Erfahrung begleiten die Fördermittel-Experten Unternehmen bei der Förderung von Energieeffizienzprojekten. So war der Dottenfelderhof ein weiteres Projekt, welches in Zusammenarbeit zwischen ecogreen, RS Kälte-Klima und TEKO gefördert und umgesetzt wurde. Das Projekt zeigt, welche Fördermöglichkeiten bei Hofläden möglich sind und wie dadurch die Mehrkosten für eine effizientere Kältetechnik abgefedert werden können. Insgesamt wurden circa 10 % der Investitionskosten des Dottenfelderhofs gefördert. Dazu sagt Marcel Riethmüller (Geschäftsführer ecogreen): „Unser Ziel ist es, Unternehmen schnell und einfach den Zugang zu Fördergeldern zu ermöglichen. Das konnten wir gemeinsam mit unseren Partnerunternehmen in einer hervorragenden Zusammenarbeit erreichen.“

Steckbrief der Anlagentechnik

Zahlen & Fakten
Gesamtfläche ca. 1.500 m2
Insgesamt 22 Kühlstellen:
  – 8 Kühltheken (Metzgerei / Bäckerei)
  – 9 Kühlräume (MoPro / O+G / Käse / Fleisch)
  – 1 Frischfleisch-Vorbereitung
  – 4 Wandkühlregale (MoPro / Fleisch)

„ROXSTAsmart integral“
Integrales System zum Kühlen, Heizen & Klimatisieren
Kältemittel R 744 (CO2)
Normalkühlung
  3x Frascold-Verdichter (1. Vd. mit FU)
  47 kW (t0 -5 / tGK aus 38 °C)
Beheizung
  70 kW (tWasser ein/aus 25/40 °C)
Klimatisierung
  45 kW (t0 2 / tGK aus 38 °C)

Regelung
Wurm-Regelelektronik „Frigolink – HCO2

Besonderheiten
WRG „COOL2HEATbasic“ inkl. Ladepumpe
Geregelter Sauggaswärmeübertrager für NK, WP und Klima
„Whiteline“-Gaskühler/WP-Verdampfer Kombigerät mit   3 EC-Ventilatoren:   310 kW (tLE 35 °C / tGK aus 37 °C)
10x „Whiteline“ CO2-Flachverdampfer

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