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Stromversorgung

Der Anteil des Strombedarfs am gesamten Energiebedarf eines Krankenhauses liegt im Durchschnitt bei nur etwa 20 bis 30 %. Aufgrund des höheren spezifischen Preises beläuft sich der Anteil an den Energiekosten hingegen auf etwa die Hälfte.

Je nach Vertragsart bietet die Vermeidung extremer Lastspitzen eine effiziente Maßnahme zur Reduzierung der Stromkosten, da sich der Strompreis oft aus dem Arbeitspreis für die bezogene Energie und dem Lastpreis für die benötigte Höchstleistung zusammensetzt. Daher ist es sinnvoll, flexible Verbraucher wie Lüftungsantriebe, Kühlaggregate etc. in Zeiten, in denen Spitzenlasten abzusehen sind, mit geringerer Leistung zu betreiben oder sogar kurzzeitig abzuschalten. Dies ist durch eine automatische Regelung entsprechend der Tageslastgänge oder eine automatische Maximumüberwachung realisierbar.
Darüber hinaus sollte der Betrieb von energieintensiven Geräten möglichst in Schwachlastzeiten oder in Niedertarifzeiten verlegt werden.

Durch eine solche Analyse lässt sich das Potenzial von Leistungssteuerungsmaßnahmen, die Verteilung des Strombedarfs auf die einzelnen Bereiche sowie der Tagesgang für Großverbraucher ablesen, was die Grundlage für die Ergreifung konkreter Optimierungsmaßnahmen bildet.

Ergeben die ermittelten Abnahmekurven einen erhöhten Stromverbrauch im Bereich der Hilfsenergie für die Wärmeerzeugungs- und -verteilungsanlagen sowie Lüftungs- und Klimaanlagen, besteht hier unter Umständen ein großes Optimierungspotenzial.
So lassen sich beispielsweise überdimensionierte Elektromotoren ersetzen sowie Motoren mit höherem Wirkungsgrad (Energiesparmotoren) installieren. Die Lüfterleistung lässt sich oft mittels bedarfsabhängiger Schaltung oder dem Einsatz von Drehzahlregelungen an den erforderlichen Bedarf anpassen.
Auch der Strombedarf für Heizungsumwälzpumpen lässt sich durch den Einsatz moderner Hocheffizienzpumpen mit elektronischer Drehzahlregelung zum Teil maßgeblich reduzieren. Da die Pumpen auf den selten eintretenden Volllastfall ausgelegt sind, kann der Einsatz von Drehzahlregelungen den Strombedarf um bis zu 50% reduzieren.

Ein großes Einsparpotenzial bietet häufig die Substitution von Strom in Großküchen. Ein großer Teil der modernen Kochgeräte in Küchen kann mit Erdgas betrieben werden, aber auch Neuanschaffungen können sich schnell amortisieren, da der Betrieb mit Erdgas in jedem Falle eine Primärenergieeinsparung und eine Betriebskostensenkung mit sich bringt.
Zu prüfen ist hierbei allerdings, ob die installierte Lüftungsanlage die zusätzlich anfallende Luftmenge (Verbrennungs-, bzw. Abluft) bewältigen kann.

Strom sparen lässt sich grundsätzlich in vielen Bereichen schon durch ein effizientes und angepasstes Nutzverhalten. Beispielhaft für ein Krankenhaus ist hier etwa der Umgang mit Wärmewagen zum Servieren von warmen Speisen. Diese werden häufig mit kaltem Wasser befüllt und schon mehrere Stunden vor ihrem Einsatz beheizt. Tatsächlich reicht es aus, die Wagen erst 60 bis 90 Minuten vor ihrer Nutzung einzuschalten. Außerdem ist es energetisch wesentlich günstiger, die Wagen mit bereits warmem Wasser zu befüllen, was die Aufheizzeit noch weiter verkürzt.

Neben der Reduzierung des Strombedarfs bietet auch die Eigenstromerzeugung eine potenzielle Optimierungsmaßnahme.
Durch den hohen Bedarf an Wärme und Strom (bei einer ausreichenden Gleichzeitigkeit) sind Krankenhäuser prädestiniert für den Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung. KWK wird in der Regel mit Blockheizkraftwerken realisiert, möglich ist aber auch der Einsatz von Brennstoffzellen, Stirlingmotoren sowie Mikrogas- oder Gasturbinen. Die bei der dezentralen Stromproduktion anfallende Wärme wird dabei nicht als Abwärme abgeführt, sondern sinnvoll eingesetzt, zum Beispiel als Heizwärme, zur Dampferzeugung oder mittels Absorptionskältemaschinen zur Erzeugung von Kälte.
Der Wirkungsgrad von BHKW liegt bei 87 % und höher. Im Vergleich zur konventionellen, getrennten Strom- und Wärmeerzeugung ergibt sich eine Primärenergieeinsparung von rund 36 %. Außerdem werden BHKW in der Regel mit Erdgas betrieben. Im Vergleich zur konventionellen Stromerzeugung, die in Deutschland noch immer zu einem großen Teil auf der Verbrennung von Braun- und Steinkohle beruht, verursacht die Stromerzeugung mit Erdgas nur sehr geringe CO₂-Emissionen.

Voraussetzung für den wirtschaftlichen Betrieb eines BHKW ist eine sorgfältige Analyse der Randbedingungen, um im Vorfeld die benötigte Leistungsgröße abschätzen zu können. Zu berücksichtigen sind dabei neben dem Ist-Zustand auch eine möglichst detaillierte Abschätzung zukünftiger Veränderungen wie Sanierungsmaßnahmen, die den Wärmebedarf senken, Auslagerungen von Bereichen wie Wäscherei oder Küche sowie potenzielle Erweiterungen des Krankenhauses.

Neben der KWK-Technik bietet auch die Nutzung der Sonneneinstrahlung durch Photovoltaik eine attraktive Möglichkeit zur Eigenstromerzeugung. Besonders die stark gesunkenen Investitionskosten machen die PV immer beliebter. Photovoltaikanlagen lassen sich sowohl auf geeigneten Dach-, als auch an Fassadenflächen installieren und bilden gerade in den Sommermonaten eine enorme Entlastung beim Stromeinkauf.

Bei der Realisierung von Projekten zur Eigenstromerzeugung gibt es zurzeit eine Vielzahl von Förderprogrammen, die neben einer Einspeisevergütung teilweise auch einen Investitionskostenzuschuss beinhalten

Weitere Informationen

KWK NRW – Stromtrifft Wärme

Ansprechpartner

Herr Dipl.-Ing. Gerald Orlik
Stv. Leiter Energieeffizienz: Klimaschutz in Industrie und Gewerbe
Wissensmanagement
EnergieAgentur.NRW
0202 2455233
orlik@energieagentur.nrw
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Frau Dipl.-Ing. Ina Twardowski
Energieanwendung, Klimaschutz in Industrie und Gewerbe
EnergieAgentur.NRW
0202 2455245
twardowski@energieagentur.nrw
www.ea.nrw/energieeffizienz/unternehmen

Sie erreichen die EnergieAgentur.NRW außerdem werktags von 8 bis 18 Uhr über die Hotline unter 0211 - 8371930.

Anlagen

• BHKW in Krankenhäusern [4.368,37 kb]
  

  Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. / EnergieAgentur.NRW