Neue Produktionshalle von MKT erhält DGNB-Platin-Zertifizierung

Ob im Barcelona Camp Nou, im Berliner Olympiastadion oder im Gotthard-Tunnel: Die von der MKT-Firma hergestellten Dübelsysteme sind auf der ganzen Welt im Einsatz und erfüllen eine wichtige, wenn auch unsichtbare Aufgabe. Umso sichtbarer ist jedoch das kontinuierliche Wachstum des Unternehmens MKT aus Kaiserslautern, das neben Stahl-Dübeln auch chemische Dübel-Systeme herstellt. Seit 35 Jahren schreibt die Firma, die 250 Mitarbeitende beschäftigt, Jahr für Jahr ein weiteres Kapitel Erfolgsgeschichte – unter anderem, weil sie über eine firmeneigene Forschungs- und Entwicklungsabteilung verfügt, die eine Zulassung der Produkte auf dem asiatischen, chinesischen und amerikanischen Markt ermöglicht. Was für durchweg schwarze Zahlen und beeindruckende Geschäftsberichte sorgt, hat auf der anderen Seite erhöhten Platzbedarf zur Folge. Da der bisherige Standort keine Möglichkeit zuließ, die Halle zu vergrößern, entschied das Unternehmen, an anderer Stelle einen Neubau zu errichten. Dabei galt es nicht nur, mehr Platz zu schaffen. Ebenso wichtig war es, ein zukunftsfähiges Energiekonzept zu entwickeln, das dem hohen Nachhaltigkeitsanspruch des Unternehmens gerecht wird.

Nachhaltigkeit als Planungs­parameter

Damit standen Planende vor einer ebenso zentralen wie komplexen Frage: Wie lässt sich der Energiebedarf eines großvolumigen Industriegebäudes mit großen Toröffnungen und unterschiedlichen Nutzungsanforderungen möglichst weit senken, ohne dabei Abstriche in Sachen Prozesssicherheit, Behaglichkeit und Steuerung zu machen? Schnell war klar: Die Antwort darauf liegt nicht in einer einzelnen Technologie, sondern in einem ganzheitlichen System, das sich aus mehreren Bausteinen zusammensetzt. Einer davon sind die an den Produktionsmaschinen installierten Wärmerückgewinnungsanlagen, die die dort entstehende Abwärme nutzen. Auf diese Weise kann bereits ein Teil der Heizlast aus dem Prozess heraus gedeckt werden. Für den verbleibenden Bedarf wurde eine Lösung gesucht, die niedrige Systemtemperaturen effizient bereitstellt und zugleich den Kühlanforderungen gerecht wird.

Zu Beginn der Konzeptphase stand eine Gasheizung in Kombination mit Deckenstrahlplatten zur Debatte. Mehr und mehr rückte im weiteren Planungsverlauf jedoch die Wärmepumpe in den Fokus der Planenden. Ausschlaggebend waren neben den Effizienz- und Nachhaltigkeitszielen auch energiepolitische Rahmenbedingungen wie die große Unsicherheit bei fossilen Energieträgern – nicht zuletzt ausgelöst durch den Ukraine-Krieg, der zum Zeitpunkt der Konzeptphase seinen Anfang nahm. Vor diesem Hintergrund verschob sich die Planung hin zu einem System, das Wärme und Kälte ohne Gas oder Öl bereitstellen kann. „Die Situation damals hat uns einen deutlichen Schub in Richtung Wärmepumpen gegeben,“ erinnert sich Stefan Weustenhagen, Geschäftsführer der MKT.

Wechselnde interne Lasten und saisonal schwankende Anforderungen

Bei der Wahl des passenden Produkts waren aus Sicht der Fachplaner vor allem die variablen Betriebszustände einer Produktionshalle zu berücksichtigen: Große Toröffnungen, unterschiedliche Nutzungszonen, wechselnde interne Lasten sowie saisonale Anforderungen verlangen nach Anlagen, die auch im Teillastbetrieb stabil und effizient arbeiten. In den luftgekühlten, reversiblen Großwärmepumpen „MEHP-iS-G07“ von Mitsubishi Electric fand das Planungsbüro die richtige Lösung, um den neuen Produktionsstandort effizient zu beheizen und zu kühlen. Aufgrund von Scroll-Verdichtern mit variabler Drehzahl sowie einer präzisen Temperaturregelung können sich die Geräte bedarfsgerecht an die jeweilige thermische Last anpassen.„Da wir schon seit vielen Jahren gute Erfahrungen mit den Produkten von Mitsubishi Electric machen, haben wir die Anlagen dem Bauherrn auch hier empfohlen“, so Oliver Stutterich, geschäftsführender Gesellschafter des S2 Planungsbüro Stutterich GmbH aus Pirmasens.

Um hohe Leistungswerte sowohl bei Voll- als auch bei Teillast zu erreichen, setzt das Anlagenkonzept auf eine Kombination aus Verdichtern mit fester und variabler Drehzahl. Als Ergänzung kommen für die Erzeugung von Kaltwasser mit hohen Temperaturen mit dem Modell „NX2-FC-G06“ von Mitsubishi Electric zwei weitere reversible Wärmepumpen zum Einsatz, wobei das Freikühlsystem das Wasser unter Ausnutzung der Außentemperaturen kühlt. Auf dem Dach wurden zudem ein Freikühler mit 550 kW Leistung sowie eine Photovoltaikanlage installiert. Durch die Eigenstromnutzung können die Wärmepumpen in vielen Betriebsphasen mit selbst erzeugtem Strom versorgt werden. „Ehrlich gesagt waren wir anfangs sehr skeptisch, ob wir das große Gebäude auch wirklich vernünftig mit Hilfe von Wärmepumpen beheizen können. Doch das hat sich im Laufe des Planungsprozesses als völlig unbegründet herausgestellt“, so Weustenhagen.

Betonkernaktivierung sorgt für niedrige Vorlauftemperaturen

Damit die Wärmepumpen ihre Effizienz voll ausspielen können, wurde die Wärme- und Kälteübergabe auf niedrige Temperaturdifferenzen ausgelegt. Ein wesentlicher Baustein ist die Betonkernaktivierung, für die rund 60 km Rohrleitungen in die Bodenplatte integriert wurden. Diese große aktivierte Fläche ermöglicht niedrige Vorlauftemperaturen im Heizbetrieb und eine sanfte Temperierung im Kühlbetrieb. „Die Herausforderungen bei diesem Projekt lagen tatsächlich vor allem in der Größe des Industriegebäudes, in dem die Energiekosten und auch die technischen Abläufe eine große Rolle spielen. Unsere Aufgabe war es, hier die gesamte Gebäudetechnik, also Heizung, Lüftung und Klima zu betreuen und von der Planung bis zur Bauleitung zu begleiten“, erinnert sich Stutterich.

Um ein durchgängiges Temperierungskonzept für die unterschiedlichen Nutzungsbereiche zu schaffen, wurden die aktivierten Rohrleitungen nicht nur in der Produktionshalle, sondern auch im Funktionsgebäude und in der Büroetage verlegt. Während im Winter mit niedrigen Systemtemperaturen geheizt werden kann, trägt die Bauteilaktivierung im Sommer zu einer angenehmen Kühlung bei – und das ohne unschöne Zuglufterscheinungen. „Das war für uns ein ganz wichtiger Punkt. Sowohl im Funktionsgebäude als auch in der Produktionshalle sollten unsere Mitarbeiter nicht von irgendwelchen Hallenheizungsgebläsen angeblasen werden“, betont der Geschäftsführer.

Industriehalle als deutschland­weites Nachhaltigkeits-Highlight 

Schon früh hatte sich der Bauherr dafür entschieden, eine Zertifizierung anzustreben – mit Erfolg. Als erstes und bislang einziges Gebäude hat die Produktionsstätte der MKT die DGNB (Deutsche Gesellschaft für nachhaltiges Bauen) Platin-Zertifizierung bekommen. Mit anderen Worten: Nach DGNB-Richtlinien betreibt MKT derzeit eines der nachhaltigsten Produktionsgebäude in Deutschland. Insgesamt betrachtet zeigt das Projekt in Kaiserslautern, dass nachhaltige Hallentemperierung in erster Linie eine Systemaufgabe ist. In der neuen Produktionshalle von MKT entfalten reversible Großwärmepumpen, Wärmerückgewinnung, Freikühlung, Photovoltaik und Betonkernaktivierung ihren vollen Nutzen durch ein fein aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel.