Vakuumröhrenkollektoren an der Fassade der Hack Gastro-Service oHG

Vakuumröhrenkollektoren bei Hack Gastro-Service oHG

Durch die Installation von  Vakuumröhrenkollektoren an der Fassade spart die HACK Gastro-Service oHG viel Energie im Reinigungsprozess.  Das Tochterunternehmen der HACK AG aus Kurtscheid stellt Tiefkühl- und Frischbackwaren her. Eine sehr wichtige Produktgruppe sind Sahnetorten, für die täglich mehr als 4 t Sahne verarbeitet werden. Derzeit arbeiten 100 Mitarbeiter bei der Hack Gastro-Service oHG, wovon rund 75 direkt in der Produktion tätig sind.

Bedingt durch die Produkte verbleiben vor allem Sahne- und Zuckerrückstände auf der Fertigungslinie und den Werkzeugen. Diese müssen aus hygienischen Gründen nach jedem Produktionstag  restlos entfernt werden. Für diese Endreinigung müssen die gesamten Produktionseinrichtungen mit einer Reinigungslösung eingeschäumt und anschließend zum Entfernen von Fetten, Zucker und weiteren Verunreinigungen mit über 10 m³ Heißwasser gründlich abgespült werden. Der Wärmebedarf für diesen Reinigungsprozess liegt knapp unter 200 MWh/a.

Bevor im April 2014 eine solare Prozesswärmeanlage in Betrieb ging, erfolgte das Aufheizen des dafür notwendigen Frischwassers mittels Wärmerückgewinnung und einem Gaskessel. An sonnenreichen Sommertagen reduziert die Solaranlage den Gasverbrauch für die Brauchwasserbereitung nun um etwa zwei Drittel. Bereitgestellt wird die Wärme von rund 100 m² Vakuumröhrenkollektoren (55,8 m²ap), die, wie es das Foto zeigt, an der Südfassade der Produktionshalle installiert wurden. Über das Jahr gesehen, erreicht die solare Prozesswärmeanlage einen auf den Reinigungsprozess bezogenen Deckungsgrad von knapp 30 %.

Die Installation der 20 Vakuumröhrenkollektoren an der Fassade wäre in diesem Fall aus statischen Gründen nicht notwendig gewesen. Die Firma Hack entschied sich dennoch bewusst für diese Form der Installation, um die Sichtbarkeit der Anlage und damit die Aufmerksamkeit der Nutzung von Solarenergie zu erhöhen. Dafür wurden bei der Installation sogar ein damit verbundener höherer Zeitaufwand und somit auch höhere Kosten in Kauf genommen.

Trotz des relativ steilen Neigungswinkels der Kollektoren wurden die im Rahmen der Planung eher konservativ abgeschätzten jährlichen Solarerträge deutlich übertroffen und liegen nun bei rund 600 kWh/m²bruttoa. Die obenstehende Hydraulik zeigt das generelle Schema der solaren Prozesswärmeanlage für die Bereitung des Reinigungswassers.

© Hack Gastro-Service oHG
Die Solarwärme wird zunächst in zwei Pufferspeicher eingespeist. Über einen externen Wärmetauscher beheizen die Solarpuffer eine Speicherkaskade, die den großen Warmwasserbedarf für die reinigungsintensiven Nachmittagsstunden bereithält. Die fossile Nachheizung beheizt nur den kleinen Bereitschaftsspeicher ganz rechts, um die Wärmeverluste an den Speichern gering zu halten.

Vor dem Bau der Solaranlage erfolgte die Bereitstellung des Reinigungswassers über eine Kaskade von drei Speichern mit insgesamt 6,5 m³ (rechts in der Hydraulik abgebildet). In den ersten beiden Pufferspeichern erfolgt bereits eine Vorwärmung des Wassers mittels Wärmerückgewinnung aus der Kältebereitstellung. Der dritte Speicher (ganz rechts) wird über eine konventionelle Nachheizung auf Solltemperatur gebracht. Aus diesem Speicher wird das Wasser für die Reinigung abgezogen.

Für die Solaranlage wurden zwei weitere Speicher mit jeweils 1,5 m³ installiert. Diese beladen über einen externen Wärmetauscher die beiden größeren Puffer der Speicherkaskade. Bei ausreichender Einstrahlung werden diese auf bis zu 95 °C aufgeheizt. Nach der eigentlichen Produktion der Backwaren wird dann das heiße Wasser, das bei Bedarf durch den Gaskessel nachgeheizt wird, aus den Speichern entnommen und bei 65 °C zum Abspülen der zuvor eingeschäumten Produktionseinrichtungen verwendet.

Jährlich stellt die installierte Solaranlage ca. 60 MWh an Wärmeenergie für den Reinigungsprozess bereit. Durch die Reduktion des Erdgasverbrauches um mehr ca. 6.000 m³ vermindert die Solaranlage die jährlichen CO2-Emissionen damit um rund 14 t.

Die Gesamtkosten der Anlage von rund 93.000 € wurden über das Marktanreizprogramm mit 50 % bezuschusst, woraus sich für die Anlage eine Amortisationszeit von deutlich unter zehn Jahren ergibt.