NEST - Solare Fitness & Wellness

In Wellnessbereichen suchen Menschen nach Entspannung und Erholung vom Alltag. Dazu gehören Sauna, Bäder, Ruhezonen, etc. Entsprechend den möglichen Aktivitäten fällt die Bekleidung gering aus. Um den Komfort der Besucher zu erhalten, herrschen in den entsprechenden Bereichen spezielle Anforderungen an die Umgebungsbedingungen, sprich erhöte Temperaturen und spezielle Raumluftfeuchtigkeiten. Dadurch ist der Energiebedarf  sehr hoch und es wird eine entsprechend hohe konstante Energiezufuhr (Leistung) benörigt, weshalb in der Regel Saunas, Dampf- und Schwimmbäder entweder direkt elekrisch oder durch verbrennen fossiler Energieträger beheizt werden.

Im Rahmen des Teilprjekts "NEST - Solare Fitness & Wellness" soll der Energieverbrauch solcher Anlagen in einem Pilotprojekt massiv gesenkt und die restliche noch benötigte Energie selbst produziert werden.
 

CO₂ - Hochtemperaturwärmepumpe:

Um die gesteckten Ziele in bezug auf Energieverbrauch, Effizienz und Nachhaltigkeit zu erreichen wurde eine neue Hochtemperaturwärmepumpe entwickelt, mit CO₂ als Kältemittel. Das Kältemittel R744 (CO₂) besitzt den tiefsten GWP aller zur Zeit verfügbaren Kältemittel und ist zudem nicht brennbar und nicht toxisch. 

Als Wärmequelle für die Wärmepumpe dient das Wärmenetz des NEST auf einem Temperaturniveau zwischen 5 - 28°C. Dieses wird auch benutzt um andere Bereiche zu kühlen.
Die so gewonnene Energie wird dann an einen 2000l-Schichtspeicher abgegeben. Dieser besitzt zwei zwei Temperaturlevel:

• Hochtemperaturniveau 110°C
  Finnische Sauna und Dampfbad
• Mitteltemperaturniveau 70°C
  Biosauna und Duschen

Die Wärmepumpe besitzt zwei Gaskühler auf der Hochdruckseite, welche die beiden unterschiedlichen temperaturniveau mit entsprechender Energie / Wärme versorgen. Diese sind in reihe geschaltet, sodass die Wärme sinnvoll genutzt werden kann.
 

Ergebnisse aus realem Betrieb:

Die CO₂-Wärmepumpe kann den grossen 2000l-Boiler mit Temperaturen zwischen 120 - 140°C aufladen. Dabei kann dem hohen Temperaturniveau eine konstante Leistung zwischen 0.7 - 4.7kW und dem mittleren mittlerem Temperaturniveau zwischen 13.3 - 13.7kW zugeführt werden. dabei erreicht die Hochtemperatur einen maximalen COP (Effizienz) von 3.6. Somit kann aus einem teil benötigter elektrischer Energie 3.6 Teile Wärme für den Wellnessbereich gewonnen werden. 

Eine vergleichbare Anlage, wie jene, welche im Rahmen des NEST's aufgebaut wurde mit Finnischer-, Dampf- und Biosauna, verbraucht im Jahr 120'000 kWh Strom. Durch die CO₂-Wärmepumpe konnte der Energieverbauch auf 20'000 kWh gesenkt werden. Diese restlichen 20'000 kWh werden durch die Photovoltaikanlage des NEST's gedeckt.
 

Was ist das NEST?

Im NEST arbeiten Forschung, Wirtschaft und öffentliche Hand zusammen, um neue Technologien, Materialien und Systeme im Bau- und Energiebereich unter realen Bedingungen testen zu können. NEST ist als «Living Lab » konzipiert – mit tatsächlich genutzten Wohnungen und Büroräumen, die gleichzeitig Versuchsumgebungen für Neues sind. 
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