Case story
Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim: Milieubescherming dankzij efficiënte technologie
De afgelopen jaren heeft het ziekenhuis Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim de HVAC-technologie geleidelijk gemoderniseerd, waarbij ook het koelsysteem aangepast is. In alle projecten is het hydraulisch systeem met de uiterst efficiënte pompen van Grundfos een belangrijk element.
Ziekenhuizen zijn grote energieverbruikers en kunnen een belangrijke rol spelen in de bescherming van het klimaat. Dit blijkt uit initiatieven zoals 'KLIK green', een project gefinancierd door het Duitse ministerie van Milieu, waarbij 250 ziekenhuizen en revalidatieklinieken in heel Duitsland sinds eind april 2022 samen 100.000 ton CO2 hadden bespaard. In de praktijk is het moderniseren van energiesystemen in ziekenhuizen werk van een lange adem, waarbij de technische installaties van gebouwen in fasen worden vervangen. Dat is ook het geval in het ziekenhuis Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim, dat in 2021 het koelsysteem moderniseerde.
Het Caritas-ziekenhuis Bad Mergentheim is het centrale ziekenhuis in Nordwürttemberg, het grootste ziekenhuis voor acute zorg in de regio en een academisch ziekenhuis voor de Universiteit van Würzburg.
Als grootste ziekenhuis voor acute zorg in de regio heeft het 1450 medewerkers in dienst voor tien gespecialiseerde afdelingen, twee instituten en tien gecertificeerde medische centra. Het biedt jaarlijks zorg aan bijna 22.000 interne patiënten en meer dan 45.000 poliklinische patiënten. Sinds 2006 maakt het ziekenhuis deel uit van de BBT-groep, een belangrijke christelijke groep van ziekenhuizen en sociale instellingen. In de jaren 1990 werd het Caritasziekenhuis verbouwd, waarna de technische installaties moesten worden gemoderniseerd. Sinds 2014 heeft het ziekenhuis geleidelijk grote moderniseringswerkzaamheden uitgevoerd. Tot nu toe zijn de energiecentrale, het warmtedistributiesysteem, de ventilatie- en airconditioningstechnologie en het koelsysteem vervangen of verbeterd. Deze maatregelen zijn gericht op energie-optimalisatie voor een betere klimaatbescherming en een efficiëntere werking.
Nieuw koelsysteem
De vervanging van het koelsysteem werd in het najaar van 2021 afgerond. "De bestaande installatie uit de jaren 1990 kon niet langer voldoen aan de koelbehoeften in de zomer en bood onvoldoende redundantie bij een mogelijke uitval van een koelunit", legt Detlef Janßen, Head of Technology van de BBT-groep voor de regio Tauberfranken-Hohenlohe, uit. "Bovendien waren de twee open koeltoreninstallaties niet meer berekend op hun taak en moesten ze worden vervangen om hygiëneproblemen te voorkomen."
DE OPLOSSING
Het nieuwe koelsysteem is ontworpen op basis van voldoende redundantie, de vervanging van de twee natte koeltorens en het verdere gebruik van de bestaande absorptiekoelinstallatie. Hiervoor werden twee nieuwe koelunits geïnstalleerd in de energiecentrale van het ziekenhuis. Elk van deze units heeft een koelvermogen van ca. 550 kW, en één unit levert 400 kW vrije koeling. De distributie gebeurt via een nieuw distributiecentrum van Zortström (max. 2 MW), waarop ook de bestaande bufferopslagtank en de absorptiekoelinstallatie met een koelvermogen van 450 kW zijn aangesloten.
Er is een tweede distributiecentrum (max. 1,5 MW), dat met het hoofddistributiecentrum is verbonden via pompleidingen in de voormalige centrale koelinstallatie. Daarnaast werden in het voormalige koeltorencentrum een nieuwe waterkoelunit met een vermogen van ca. 600 kW en een ander distributiecentrum van Zortström (ca. 1,0 MW) geïnstalleerd. In de zomer worden de ventilatie- en airconditioningsystemen onafhankelijk van elkaar voorzien van koud water vanuit dit derde distributiecentrum. In de winter kan de koude die wordt verkregen uit vrije koeling worden toegevoerd naar de ventilatie- en airconditioningsystemen. Met een vermogen van 150 kW per installatie kan de koude-extractie het hele jaar door aan alle behoeften voldoen.
De nieuwe koelcentrale met één van de drie Zortström-distributiecentra en koelpompen.
Het nieuwe koelsysteem zorgt voor een enorme flexibiliteit tussen opwekkingsinstallaties, vrije koeling en bufferopslagtanks, wat resulteert in een efficiënte en veilige koeling,
Net als eerdere moderniseringsprojecten in het Caritas-ziekenhuis werd het nieuwe koelsysteem ontworpen door het ingenieursbureau Neckermann (Gerlingen) en gerealiseerd door de installatiefirma RGT Rhönland Gesundheitstechnik (Bad Neustadt an der Saale). De installatie werd in het najaar van 2021 in gebruik genomen en voltooid. Voor Caritas-Krankenhaus Bad Mergentheim is deze moderniseringsfase een belangrijke stap geweest om de technische uitrusting milieuvriendelijk en economisch efficiënt te maken.
Focus op efficiënte pompen
De pomptechnologie van Grundfos speelt ook een rol in de energie- en economische efficiëntie van het nieuwe koelsysteem in het Caritas-ziekenhuis. Enkele tientallen modellen van de MAGNA3-serie circulatiepompen en de TPE-serie inline-pompen met uiterst efficiënte motoren werden geïnstalleerd. Sinds de eerste grote moderniseringsfase in 2014 heeft het ziekenhuis consequent gekozen voor Grundfos-pompen. De verouderde energiecentrale met drie stoomketels, die overgedimensioneerd waren vanwege energiebesparende maatregelen, werd destijds vervangen door een nieuw WKK-systeem, twee stoomketels voor de opwekking van processtoom en twee ketels met elk een vermogen van 1500 kW. De ultra efficiënte MAGNA3- en TPE-pompen van Grundfos werden voor het eerst gebruikt in het hydraulische systeem.
Pompsysteem voor het verpompen van het koelwater naar de droge koeltoren
"Na de renovatie van de energiecentrale in Bad Mergentheim raakten collega's aan de praat op een evenement en vroegen we ons af of het mogelijk was om de pompinstellingen nog verder te optimaliseren", herinnert Detlef Janßen zich. "Dus maakten we een afspraak met Grundfos Service. Zij stelden de pompen optimaal af en gaven onze collega's een grondige opleiding. Wat het meest indruk op ons maakte, was dat Grundfos-pompen meer informatie leveren voor optimalisatie dan andere modellen."
Deze positieve ervaringen legden de basis voor een langdurige samenwerking. "Wat we vooral waarderen is het duidelijke persoonlijke advies', zegt Janßen. "Als we een vraag hebben, hoeven we niet eindeloos door te klikken op computerschermen. We nemen gewoon de telefoon en krijgen onmiddellijk antwoord. Dat scheelt tijd en schept vertrouwen."
De keuze voor de pomptechnologie gaat verder dan de vestiging in Bad Mergentheim. Het Caritas-ziekenhuis is via de BBT-groep verbonden aan het naburige Tauberbischofsheim-ziekenhuis, en ook daar leidt de Head of Technology de moderniseringsprojecten. Na de positieve ervaringen in Bad Mergentheim in 2016-17 werd ook de energiecentrale in Tauberbischofsheim gemoderniseerd. Het oude ketelsysteem werd vervangen door twee ketels en een WKK-systeem, en het hydraulische systeem kreeg een upgrade met een groter aantal efficiënte Grundfos MAGNA3- en TPE-pompen. Voor een nieuwbouw werd ook een absorptiekoelsysteem geïnstalleerd met betonkernactivering zodat de centrale ook in de zomer kon draaien.
Energiebesparing door vervanging van pompen
De moderniseringsprojecten in Bad Mergentheim en Tauberbischofsheim zetten de projectleiders ertoe aan om het energie-optimalisatiepotentieel van het hydraulische systeem nogmaals onder de loep te nemen. "We hadden nog een groot aantal oude pompen in de gebouwen en hebben ze geleidelijk vervangen,” legt Detlef Janßen uit. "De toenemende eisen inzake milieubescherming gaven een verdere impuls aan dit proces, vooral omdat we konden rekenen op overheidssteun."
Dit betekent dat sinds 2018 ongeveer 130 bestaande pompen in de warmtedistributiesystemen van de gebouwen van het Caritas-ziekenhuis zijn vervangen door ultra efficiënte pompen. Er werd grotendeels gekozen voor modellen uit de MAGNA3-serie, die met zijn 45 typen en meer dan 220 modellen veel verschillende pompcapaciteiten biedt. Het Tauberbischofsheim-ziekenhuis besloot vóór de vervanging een Energy Check te laten uitvoeren door Grundfos.
We wilden op veilig spelen met de dimensionering en de keuze van vervangende pompen en het project kunnen plannen met de juiste cijfers,
En dus voerde Grundfos in oktober 2019 een Energy Check uit voor de 57 bestaande pompen in Tauberbischofsheim. Het resultaat: alle 57 pompen boden potentieel voor besparingen, soms aanzienlijke. Alles bij elkaar leverde de controle een energiebesparing op van bijna 71.000 kWh per jaar, wat overeenkomt met een vermindering van de CO2-uitstoot met bijna 31 ton. In geld uitgedrukt komen de besparingen neer op een verlaging van de bedrijfskosten met bijna €13.000 per jaar. De berekende terugverdientijd voor alle pompen was minder dan acht jaar in 2019, maar met de stijgende energiekosten zal het project zichzelf veel sneller terugverdienen. Veel van de overgedimensioneerde pompen werden in de winter van 2019-20 in enkele maanden tijd vervangen door voornamelijk MAGNA3-modellen en de kleinere ALPHA2-serie.
Succesvolle bijdrage aan duurzaamheid
In Bad Mergentheim spelen de efficiënte pompen een belangrijke rol in het behalen van de 'KLIK green'-doelstellingen van het Caritas-ziekenhuis. Onder het motto 'Ziekenhuizen helpen het klimaat beschermen' heeft het eenjarige project 'KLIK green', gefinancierd door het Duitse ministerie van Milieu, tot doel om 250 deelnemende ziekenhuizen en revalidatieklinieken in heel Duitsland te helpen om tegen april 2022 100.000 ton CO2 te besparen. "We hebben er alle vertrouwen in dat we reductie van 400 ton die we voor het Caritas-ziekenhuis als doel hebben gesteld, kunnen realiseren", zegt Detlef Janßen. "Dankzij onze deelname aan het project 'KLIK green' kunnen we dit jaar de energie-upgrade van onze ventilatie- en airconditioningsystemen afronden, die oorspronkelijk geleidelijker zou gebeuren." In 2019-20 kreeg het eerste ventilatie- en airconditioningsysteem van het ziekenhuis een upgrade met multifunctionele tegenstroomwarmtewisselaars. In 2022 volgen nog eens vijf systemen van hetzelfde ontwerp. Ook in deze systemen zullen de efficiënte pompen van Grundfos worden ingezet.
Ervaringen uit de praktijk voor gezondheidsmanagers van de toekomst
Efficiënte gebouwentechniek is niet alleen een belangrijk thema voor Detlef Janßen in zijn functie als Head of Technology bij de BBT-groep. Janßen is ook docent gezondheidsmanagement aan de Coöperatieve Staatsuniversiteit van Baden-Württemberg (DHBW). "De commerciële kant van facility management en energie-inkoop in de gezondheidszorg vereist een basiskennis van de technische apparatuur", zegt Janßen. "Daarom probeer ik studenten ook bewust te maken van technische verhoudingen. Velen van hen realiseren zich niet hoeveel energie er in ziekenhuizen wordt verbruikt en welk effect energie-optimalisatie kan hebben. De praktijkervaringen in Bad Mergentheim en Tauberbischofsheim zijn prima voorbeelden om dit duidelijk te maken."