Case
Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim: Miljøvern takket være effektiv teknologi
De siste årene har sykehuset Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim gradvis oppgradert VVS-teknologien med det siste fokuset på kjølesystemet. Et viktig element i alle prosjektene var det hydrauliske systemet med høyeffektive pumper fra Grundfos.
Sykehus er storskala, ressurskrevende energiforbrukere og kan spille en viktig rolle i miljøvern. Dette fremgår av initiativer som «KLIK green»-prosjektet som er finansiert av det tyske miljødepartementet, der 250 sykehus og rehabiliteringsklinikker over hele Tyskland samlet har spart 100 000 tonn CO2 per april 2022. Modernisering av energisystemer i sykehus er imidlertid i praksis en langsiktig oppgave som innebærer å bytte ut deler av bygningsteknologien i fasebaserte prosjekter. Dette er ikke annerledes for sykehuset Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim, som oppgraderte kjølesystemet i 2021.
Caritas-sykehuset Bad Mergentheim er sentralsykehuset i Nordwürttemberg, det største akuttsykehuset i regionen og et undervisningssykehus for Universitetet i Würzburg.
Som det største akuttsykehuset i regionen sysselsetter det 1450 ansatte fordelt på ti spesialavdelinger, to institutter og ti sertifiserte medisinske sentre og gir omsorg til rundt 22 000 innlagte pasienter og over 45 000 polikliniske pasienter hvert år. Siden 2006 har sykehuset vært en del av BBT Group, en stor kristen leverandør av sykehus og sosiale institusjoner. På 1990-tallet ble Caritas-sykehuset gjenoppbygd, mens de tekniske fasilitetene senere skulle oppgraderes. Sykehuset har derfor gradvis gjennomført store moderniseringsarbeider siden 2014, som så langt har ført til at strømforsyningssentralen, varmedistribusjonssystemet, ventilasjons- og klimaanleggsteknologien og kjølesystemet er byttet ut eller oppgradert. Disse tiltakene har fokusert på energioptimalisering for bedre klimabeskyttelse og mer effektiv drift.
Nytt kjølesystem
Det siste prosjektet var utskifting av kjølesystemet, som ble ferdigstilt høsten 2021. «Den eksisterende installasjonen fra 1990-tallet var ikke lenger i stand til å oppfylle kjølekravene om sommeren og tilbød ikke tilstrekkelig redundans for en potensiell svikt på en kjøleenhet», forklarer Detlef Janßen, teknologisjef i BBT-gruppen for Tauberfranken-Hohenlohe-regionen. «Videre var de to åpne kjøletårninstallasjonene ikke lenger egnet til formålet og måtte byttes ut for å motvirke hygieneproblemer.»
LØSNINGEN
Det nye kjølesystemet ble utformet med utgangspunkt i tilstrekkelig redundans, utskifting av de to våte kjøletårnene og fortsatt drift av det eksisterende absorpsjonskjøleanlegget. For dette formålet ble to nye kjøleenheter installert i sykehusets strømforsyningssenter. Hver har en kjølekapasitet på ca. 550 kW, mens én har 400 kW frikjøling. Distribusjonen skjer via et nytt Zortström-distribusjonssenter (maks. 2 MW), som også den eksisterende buffertanken og absorpsjonskjøleskapet med 450 kW kjølekapasitet er koblet til.
Det er et andre distribusjonssenter (maks. 1,5 MW) som er koblet til hoveddistribusjonssenteret via pumpeledninger i det tidligere kjøleanlegget. I tillegg ble det installert en ny vannkjøler på ca. 600 kW effekt og et annet Zortström-distribusjonssenter (ca. 1,0 MW) i det tidligere kjøletårnsenteret. Om sommeren forsynes ventilasjons- og klimaanleggene uavhengig av kaldtvann fra dette tredje distribusjonssenteret. Om vinteren kan kulden oppnådd fra frikjøling mates til ventilasjons- og klimaanleggene. Med 150 kW effekt per anlegg dekker kuldeavtrekket alle helårsbehov.
Nytt kaldstrømsforsyningssenter med én av tre Zortström-distributører og kuldepumper.
Det nye kjølesystemet gir enorm fleksibilitet mellom generatoranlegg, frikjøling og bufferlagertanker og kan derfor gi kjøling på en effektiv og sikker måte
I likhet med tidligere moderniseringstiltak på Caritas-sykehuset ble det nye kjølesystemet designet av ingeniørfirmaet Neckermann (Gerlingen) og realisert av anleggsprodusenten RGT Rhönland Gesundheitstechnik (Bad Neustadt an der Saale). Anlegget ble satt i drift høsten 2021, og prosjektet er nå ferdigstilt etter den endelige overleveringen. For Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim er den siste moderniseringsfasen nok et viktig skritt mot å gjøre det tekniske utstyret miljøvennlig og økonomisk egnet.
Fokus på høyeffektive pumper
Pumpeteknologi fra Grundfos spiller også sin rolle i energieffektiviteten og den økonomiske effektiviteten til det nye kjølesystemet på Caritas-sykehuset. Flere dusin modeller av den høyeffektive sirkulasjonspumpeserien MAGNA3 samt TPE inline-serien med høyeffektive motorer ble installert. Klinikken har konsekvent vært avhengig av Grundfos-pumper siden den første store moderniseringsfasen i 2014. Den gang ble det utdaterte strømforsyningssenteret med tre dampkjeler, som var overdimensjonerte på grunn av energibesparende tiltak, erstattet med et nytt kraftvarmesystem, to dampkjeler for å generere prosessdamp og to kjeler, hver med en effekt på 1500 kW. Grundfos sine høyeffektive MAGNA3- og TPE-pumper ble brukt for første gang i det hydrauliske systemet.
Pumpesystem for pumping av kjølevannet til tørrkjøletårnet
«Etter renoveringen av strømforsyningssenteret i Bad Mergentheim snakket kolleger på et arrangement, og vi lurte på om det kunne være mulig å optimalisere pumpeinnstillingene ytterligere», minnes Detlef Janßen. «Så vi gjorde en avtale med Grundfos Service, som justerte pumpene våre til den optimale innstillingen og kom for å gi kollegaene våre grundig opplæring. Det som imponerte oss mest var det faktum at Grundfos-pumpene gir mer informasjon for optimalisering enn andre modeller.»
Disse positive erfaringene dannet grunnlaget for et langsiktig samarbeid. «Det vi setter spesielt pris på, er de enkle personlige rådene», sier Janßen. «Når et spørsmål dukker opp, trenger vi ikke å klikke oss gjennom endeløse datahjelpeskjermer, vi tar bare telefonen og får svaret vi trenger raskt. Dette sparer tid og bygger tillit.»
Beslutningen om pumpeteknologien går utover Bad Mergentheim-anlegget. Caritas-sykehuset er koblet til nabosykehuset Tauberbischofsheim gjennom BBT Group, og teknologisjefen tar seg også av moderniseringsprosjektene der. Etter de positive erfaringene på Bad Mergentheim i 2016–17 ble også strømforsyningssenteret i Tauberbischofsheim oppgradert. Det gamle kjelesystemet ble erstattet med to kjeler og et kraftvarmesystem, og det hydrauliske systemet ble oppdatert med et større antall høyeffektive MAGNA3- og TPE-pumper fra Grundfos. Det ble også installert et absorpsjonskjøleskap for et nybygg med betongkjernekjøling slik at kraftverket kan gå om sommeren.
Energibesparelser ved å bytte ut pumpene
Moderniseringsprosjektene i Bad Mergentheim og Tauberbischofsheim har fått de ansvarlige til igjen å rette oppmerksomheten mot potensialet for energioptimalisering i hydraulikksystemet. «Vi hadde fortsatt et stort antall gamle pumper i anleggene og begynte gradvis å erstatte dem», forklarer Detlef Janßen. «De økende kravene til miljøvern ga ytterligere drivkraft til denne prosessen, spesielt ettersom vi fikk tilgang til statlig finansiering.»
Det betyr at rundt 130 eksisterende pumper er byttet ut i bygningenes varmedistribusjonssystemer med høyeffektive pumper på Caritas-sykehuset siden 2018. For det meste ble det brukt modeller fra MAGNA3-serien, som med sine 45 typer og over 220 modeller dekket et bredt spekter av størrelser. Sykehuset i Tauberbischofsheim bestemte seg for å få utført en energisjekk av Grundfos før utskiftningen.
Vi ønsket å være trygge med størrelsen og valget av erstatningspumper og å kunne planlegge prosjektet med gyldige tall
Så i oktober 2019 foretok Grundfos en energisjekk på de 57 eksisterende pumpene ved Tauberbischofsheim. Resultatet: Alle de 57 pumpene ga potensial for besparelser, i noen tilfeller betydelige. Til sammen resulterte sjekken i energibesparelser på nesten 71 000 kWh i året, tilsvarende en reduksjon i utslipp på nesten 31 tonn CO2. I monetære termer utgjør besparelsene en reduksjon i driftskostnadene på nesten 13 000 euro i året. Den beregnede tilbakebetalingstiden for alle pumper var under åtte år i 2019, men med påfølgende skyhøye energikostnader vil prosjektet betale seg selv mye tidligere. Mange av de overdimensjonerte pumpene ble byttet ut over flere måneder vinteren 2019–20, igjen med for det meste MAGNA3-modeller og den mindre ALPHA2-serien.
Vellykket bidrag til miljøvern
I Bad Mergentheim spiller de høyeffektive pumpene en viktig rolle for å nå de miljøvennlige målene til Caritas-sykehuset. I tråd med mottoet «Sykehus hjelper miljøvern» har det ettårige «KLIK green»-prosjektet, som er finansiert av det tyske miljødepartementet, som mål å hjelpe 250 deltakende sykehus og rehabiliteringsklinikker over hele Tyskland med å sikre 100 000 tonn CO2 innen april 2022. «Vi er sikre på at vi vil klare å oppnå reduksjonen på 400 tonn som vi har satt for Caritas-sykehuset», sier Detlef Janßen. «Takket være vårt engasjement i «KLIK green»-prosjektet kan vi i år fullføre energioppgraderingen av ventilasjons- og klimaanleggene våre, som opprinnelig skulle skje mer gradvis.» I 2019–20 oppgraderte klinikken det første ventilasjons- og klimaanlegget med multifunksjonelle motstrømslagsvarmevekslere. I 2022 følger ytterligere fem systemer med samme design. Høyeffektive pumper fra Grundfos vil også bli brukt i disse systemene.
Praktisk erfaring for fremtidens helseledere
Effektiv bygningsteknologi er ikke bare en viktig sak for Detlef Janßen i hans hovedjobb som teknologisjef i BBT Group. Janßen er også foreleser i helseledelse ved Baden-Württemberg Cooperative State University (DHBW). «Kommersielt engasjement i anleggshåndtering og energiinnkjøp i helsesektoren krever en grunnleggende forståelse av det tekniske utstyret», sier Janßen. «Derfor prøver jeg å gjøre elevene oppmerksomme på tekniske sammenhenger også. Mange av dem er ikke klar over hvor mye energi som brukes på sykehus, og hvilken effekt energioptimalisering kan ha. De praktiske erfaringene fra Bad Mergentheim og Tauberbischofsheim er gode måter å formidle dette på.»