Energieflexible Hallenbeheizung

Group7 ist ein internationales Logistikunternehmen mit Hauptsitz in München und weltweit über 195 Niederlassungen und Stützpunkten vertreten. Zu dem Leistungsspektrum des Dienstleisters zählen intelligente Logistiklösungen für die Bereiche Luftfracht, Seefracht, Bahnverkehre von und nach Asien, sowie individuelle Konzepte für Outsourcing auf dem logistischen Dienstleistungssektor. An die Nachhaltigkeit seines Portfolios stellt Group7 genauso hohe Ansprüche wie an die seiner
Gebäude: Die Logistikzentren des Unternehmens sind gemäß DGNB Gold-Standard zertifiziert.

Mit der Erweiterung der Hauptzentrale in Schwaig am Münchener
Flughafen hat Group7 2024 einen neuen Logistikstandort geschaffen, der mehr als 200 Mitarbeitende beschäftigt. Der zusätzliche Standort umfasst auf über 100.000 m² neben einem Bürogebäude mit 5.000 m² sowie einem Grünanlagenpark in der Art eines Campus die 60.000 m² große Logistikhallenfläche mit rund 13 m Raumhöhe. Allein schon wegen des sehr großen
Luftraumes und der insgesamt 82 Tore war es heiztechnisch eine besondere Herausforderung, angenehme Wärme im
Innenraum zu halten und dabei wirtschaftlich zu bleiben. Hinzu kam, dass durch die veränderte Versorgungslage der Energieträger Gas und damit die bislang bewährte DunkelstrahlerTechnik von heute auf morgen für den Hallenneubau keine
Option mehrwaren. Alternativ wurden daher verschiedene
Lösungen geprüft.

Die geprüften heiztechnischen Varianten

Variante 1: Wärmepumpen, die auf dem Dach installiert und mit einer Fußbodenheizung ausgeführt werden. Mit dieser Variante
hatte man bei Group7 jedoch in der Vergangenheit schlechte Erfahrungen gemacht, da „die Wärme von unten“ bei den Mitarbeitenden ein ungutes Empfinden und Unwohlsein ausgelöst hatte. Hinzu kamen weitere Gründe, warum diese Variante nicht in Frage kommen sollte:

Das notwendig variable Regal-Setup: Bei jeder Anpassung der Intralogistik an neue Kundenanforderungen würde man sich der Gefahr aussetzen, mit der Verankerung der 10 bis 11 m
hohen Steher die Wasserleitungen im Boden anzubohren.

Die erforderlichen großen Betonmengen über den Wasserleitungen hätten die Systeme immer ineffizienter und träger gemacht.

Variante 2: Wärmepumpen mit Weitwurfdüsen an der Decke, die warme Luft auf die Bodenplatte pressen. Nachteilig an dieser Lösung war, dass warme Luft nach oben steigt und dabei Staub von der Bodenplatte mitnimmt, der sich auf der Ware verteilt – pro-blematisch gerade bei sogenannter C-Ware, die längere Zeit eingelagert wird. Für den Logistikdienstleister war die Wärmewalze, die im Gebäude entstehen würde, nicht akzeptabel: „[…], weil wir hochwertige Logistik anbieten möchten und keine verstaubte Ware – das ist nicht unser Qualitätsstandard und nicht der unserer Kunden“, so Daniel Jocher, Projektmanager bei Group7.

Variante 3: Eine Anlagenkonfiguration aus gasbetriebenen Dunkelstrahlern, neben denen strombetriebene Elekro-IR-Strahler platziert werden. Diese Variante hätte die bekannten Vorteile von Strahlungsheizungen geboten, wie das gleichmäßige Wärmeempfinden ohne Staubzirkulation und ohne Wärme aus der Bodenplatte heraus. Aus Sicht von Group7 war jedoch auch dies keine sinnvolle Lösung, da die Anzahl der Strahler in der Halle und auch der Wartungsaufwand sich verdoppelt hätten. Problematisch wäre zudem die Wärmeverteilung, da die abwechselnd montierten Dunkel- und Elektrostrahler nicht gleichzeitig betrieben werden sollten und in den Lücken Kühle entstehen würde. Zudem wollte das Unternehmen grundsätzlich keine rein gasbetriebenen Geräte einsetzen.

Die Lösung

Auf der Suche nach der geeigneten Heiztechnologie wurde man auf die neue „Fair.AIdH“-Technologie „FUTURA“ aufmerksam. Das mehrfach ausgezeichnete System vereint alle Vorteile der Dunkelstrahlertechnik in Hallen mit einem energieflexiblen Betrieb: Es verbraucht wenig Energie, wirbelt keinen Staub auf, sorgt für ein angenehmes gleichmäßiges Wärmeempfinden und kombiniert variabel den Strom- und Gasbetrieb in einem Gerät. „Wir haben festgestellt, dass es für uns einfach die von der Nutzung her perfekte Lösung ist“, so Daniel
Jocher. Denn es war klar, man braucht Gas als Redundanz-Medium, um die Dunkelflauten abzudecken. „FUTURA“ wird weitgehend mit dem kostengünstigen Strom der eigenen PV-Anlage betrieben. Zudem bietet die Technologie mit Blick auf die Zukunft auch noch die Lösung mit Wasserstoff an, der später durch die Netze verteilt werden könnte.

Die Entscheidungsgrundlagen

„Die Entscheidung fiel aufgrund der Kombinierbarkeit von Strom und Gas“, so Daniel Jocher. Auch die Aspekte Betriebssicherheit und schaltbare Leistung waren relevant, denn es war klar: Aufgrund von Dunkelflauten oder möglichen Blackouts ist Gas ein relevantes Redundanz-Medium, um unabhängig von teurem Netzstrom zu bleiben. Zudem war der Blick auf Wasserstoff, der zukünftig in den Netzen verteilt werden könnte, interessant.
„Die Kombinierbarkeit von Strom und Gas als Redundanz-Medium gibt Betriebssicherheit an dunklen Tagen oder bei Schneelast, da wir keinen teuren Strom aus dem Netz ziehen müssen. Auch vor dem Hintergrund eines möglichen Blackouts wäre mit dem Redundanz-Medium und PV die Versorgungssicherheit immer noch gewährleistet. Das war uns wichtig“, führt Daniel Jocher weiter aus.

Zusammenfassend waren folgende Faktoren ausschlaggebend für die Entscheidung:

Die Kombinierbarkeit von Strom, Wasserstoff und Gas in
einem Gerät (Energieflexibilität).

Die lokale Beheizung nur jeweils der Bereiche, wo auch
wirklich gearbeitet wird (flexible Zonenbeheizung).

Die zuverlässige Grundtemperierung als Frostschutz der Waren.
Konstante Wärmeversorgung auch bei Dunkelflaute
(Betriebssicherheit).

Investitions- und Zukunftssicherheit über die nächsten Jahrzehnte.

Die Realisierung

Seit Ende 2024 werden die fünf Hallenabschnitte mit Geräten der energieflexiblen „Fair.AIdH“-Systeme (Multi-Energie-IR-Heizung „FUTURA“ mit Digitalsteuerung „CELESTRA“) beheizt, die komplett über eine rund 3 MWp starke PV-Anlage mit Strom versorgt werden. Entsprechend der Hallenabschnitte
wurde das Logistikzentrum „Schwaig 2“ in 12 Heizzonen unterteilt. Dies erlaubt, die verschiedenen Nutzungsbereiche des beeindruckenden Hallengebäudes je nach Wärmebedarf individuell anzusteuern, was die Energieeffizienz des Systems noch weiter steigert. Geregelt werden die Heizungen in den einzelnen Zonen jeweils durch eine KI-gestützte Digitalsteuerung vom Typ „CELESTRA“. Die Systeme können intelligent regeln, welche Heizmedien jeweils zugeführt werden und dabei die hinterlegten Tarife einplanen. Automatisch werden arbeitsfreie Zeiten wie Wochenenden und Feiertage berücksichtigt.

Das Energiemanagementsystem „EMMA“ monitort den kompletten Heizprozess und Temperaturverlauf von innen und außen für jede Heizung in Echtzeit, analysiert und dokumentiert die Daten für Audits z. B. nach DIN EN 50001, nach welcher auch Group7 zertifiziert ist. So stehen Verbräuche, Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und andere Qualitätsindikatoren jederzeit für Dokumentationen und Nachweise zur Verfügung.

Erste Erfahrungen aus der Betriebspraxis

Die Heizungsanlage läuft tagsüber von 9:00 bis 17:00 h im Strombetrieb bei 20 °C, wobei sich in den ersten Betriebsmonaten gezeigt hat, dass die rund 3 MWp PV-Anlage den Strombedarf von 760 kWh in dieser Zeit auch bei Bewölkung deckt. Ab 17:00 h wird auf diesem Weg ausgeschaltet und die Heizungsanlage theoretisch von 20 °C Arbeitstemperatur auf 17 °C runtergeregelt (eingestellte Solltemperatur nachts). Tatsächlich hat sich in der Realität jedoch gezeigt, dass aufgrund der guten Wärmespeicherung des Gebäudes so gut wie gar keine Temperaturabsenkung erfolgt.

Die Ergebnisse

„Unser erstes Fazit ist, dass wir sowohl mit der Art und Weise, wie geheizt wird, als auch mit der Umsetzung sehr zufrieden sind. Die Zusammenarbeit war sehr partnerschaftlich und lösungsorientiert,“ sagt Daniel Jocher. Die Abwicklung verlief in zwei Bauabschnitten mit festem Zeitplan reibungslos. Die Hallen C, D und E gingen Ende 2024 in Betrieb, die Hallen A und B Ende März 2025.

Da nach den ersten Betriebsmonaten noch zu wenig belastbare Zahlen vorlagen, wurde für die Effizienzbewertung eine Vergleichsberechnung erstellt und das begleitende Architekturbüro Jochen Peitz, Remscheid, damit beauftragt. In der Berechnung wurden die theoretischen Verbrauchswerte der „FUTURA Fair.AIdH“-Anlage mit anderen Heizungsvarianten verglichen.

Fazit der Vergleichsberechnung:

Die große Halle mit rund 13 m Deckenhöhe liegt deutlich unter dem Energieverbrauch eines KfW40Gebäudes, weist mit einer jährlichen Einsparung von 324 MWh einen 14,25 % besseren Primärenergieverbrauch auf als die Alternative Wärmepumpe- Luftheizung und liegt in puncto Endenergiebedarf mit dieser auf Augenhöhe (21,9 vs. 21,10 kWh/m²a). Das Fazit: Im theoretischen Vergleich des Endenergiebedarfs nach DIN V 18599 zeigen sich die Systeme „FUTURA Fair.AIdH“ und Wärmepumpe auf gleicher Stufe.

In der Praxis wird erwartet, dass sich die „FUTURA“-Anlage energetisch noch deutlicher von der Variante Wärmepumpe- Luftheizung abgrenzt. Denn in der theoretischen Berechnung unberücksichtigt bleiben a) die Tatsache, dass hier von 50 % Gasbetrieb ausgegangen wurde, tatsächlich jedoch zu 100 % nur mit Strom geheizt wird sowie b) die effizienteren Funktionen neuer, digitalisierter Systeme. Eine Studie des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) belegt, dass die gemessenen Einsparwerte in der Realität um das mehr als 1,6-fache besser sind als derzeit auf Basis der veralteten Norm DIN V 18599
zu erwarten wäre.

Autorin: Christine Kübler, Marketing / Kommunikation, Kübler, Ludwigshafen