Aufbau einer nachhaltigeren Energiezukunft für das Swarthmore College

Projektübersicht

Das Swarthmore College arbeitet daran, von seiner veralteten, dampfbasierten Heizungsinfrastruktur auf ein CO₂-ärmeres geothermisches System umzustellen.

Im Rahmen dieser Initiative lieferte Smardt in Zusammenarbeit mit Coward Environmental Systems Inc. zwei wassergekühlte Wärmerückgewinnungskältemaschinen mit einer Leistung von jeweils 750 TR, die mit ölfreier Magnetlager-Technologie ausgestattet sind.

Das System kombiniert einen effizienten Teillastbetrieb, Kompressorredundanz und Wärmerückgewinnungsfunktionen, um die langfristige Strategie der Hochschule zur Dekarbonisierung des Campus zu unterstützen.

Die Herausforderung

Umstellung von Dampf- auf geothermische Heizung und Kühlung

Das Swarthmore College hatte sich zum Ziel gesetzt, seine herkömmliche, auf Dampf basierende Heizungsinfrastruktur durch ein geothermisches System zu ersetzen, das den Heiz- und Kühlbedarf des Campus decken kann.

Die Umstellung war mit mehreren Herausforderungen verbunden. Die bestehenden Gebäude waren für eine Dampfheizung mit höheren Temperaturen ausgelegt, sodass Modernisierungsmaßnahmen erforderlich waren, um ein Warmwassersystem mit niedrigeren Temperaturen zu ermöglichen.

Die neuen Anlagen mussten zudem unter schwankenden Lasten effizient arbeiten und gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb für die kritische Campus-Infrastruktur gewährleisten.

Die Redundanz der Anlagen und ein zuverlässiger technischer Support vor Ort waren wichtige Faktoren bei der Auswahl.

Die Lösung

Wärmerückgewinnungstechnologie für den ganzjährigen Betrieb

In Zusammenarbeit mit Coward Environmental Systems lieferte Smardt zwei wassergekühlte Wärmerückgewinnungskältemaschinen mit einer Leistung von jeweils 750 TR, die an ein neu installiertes Erdwärmefeld angeschlossen wurden.

Die Kältemaschinen liefern gekühltes Wasser für die Kühlung des Campus und gewinnen nutzbare Wärme zurück, um die Beheizung in Gebäuden zu unterstützen, die für den Einsatz eines Niedertemperatur-Warmwassersystems ausgerüstet sind.

Die ölfreie Magnetlager-Technologie ermöglicht einen effizienten Betrieb unter Teillastbedingungen, was für die Betriebsanforderungen des Campus besonders wichtig ist.

Die Konfiguration mit mehreren Kompressoren bietet zudem betriebliche Flexibilität und Redundanz, sodass die Kältemaschinen bei Ausfall eines einzelnen Kompressors mit der verfügbaren Kapazität weiterarbeiten können.

Smardt und seine lokalen Partner leisteten während der gesamten Installation, Inbetriebnahme und des Anlaufs Unterstützung im Werk und vor Ort.

Ergebnisse und Vorteile

1. Bessere Nutzung von Wärmeenergie

Durch die Integration von Kältemaschinen mit Wärmerückgewinnung in das geothermische Feld kann das Swarthmore College thermische Energie sowohl für Kühl- als auch für Heizzwecke nutzen.

Während eines erfassten Betriebszeitraums lieferte das System eine Kühlleistung von 380,9 TR und gewann gleichzeitig nutzbare Wärme bei 120,3 °F zurück.

Dieser Dualbetrieb nutzt die zurückgewonnene Wärmeenergie effektiver und trägt dazu bei, die Abhängigkeit von Zusatzheizungen in Gebäuden zu verringern, die für den Einsatz eines Niedertemperatur-Warmwassersystems ausgerüstet sind.

2. Optimiert für den Teillastbetrieb

Universitätsgelände arbeiten selten das ganze Jahr über mit maximaler Kühllast.

Die Magnetlager-Technologie von Smardt ermöglicht einen effizienten Betrieb bei schwankenden Lasten und hilft dem System, sich an die tatsächlichen Anforderungen des Standorts anzupassen.

Während einer aufgezeichneten Betriebsaufnahme arbeitete die Kältemaschine bei einer Auslastung von 58,4 % mit zwei aktiven Kompressoren.

3. Integrierte Betriebsredundanz

Die Konfiguration mit mehreren Kompressoren gewährleistet die Systemverfügbarkeit, da der Betrieb auch dann fortgesetzt werden kann, wenn ein einzelner Kompressor außer Betrieb ist.

Diese Flexibilität trägt zur Verringerung des Betriebsrisikos bei und gewährleistet eine zuverlässige Heizung und Kühlung für Campus-Einrichtungen.

4. Technischer Support ab der Installation

Über die Leistung der Anlagen hinaus leisteten Smardt und Coward Environmental Systems während der gesamten Installation, Inbetriebnahme und laufenden Wartung technische Unterstützung.

Dieser kooperative Ansatz trug dazu bei, das Vertrauen der Kunden in die neue Technologie zu stärken und einen erfolgreichen Übergang zu unterstützen.

Die Leistungsangaben spiegeln die am 16. Juli 2025 erfassten Betriebsdaten wider und stellen keine jährlichen Durchschnittswerte dar.

Unterstützung der langfristigen Nachhaltigkeitsziele von Swarthmore

Die Installation zur geothermischen Wärmerückgewinnung stellt eine wichtige erste Phase im umfassenderen Plan des Swarthmore College dar, seine veraltete Dampfanlage zu ersetzen und die CO₂-Emissionen auf dem Campus zu reduzieren.

Der Technikraum ist mittlerweile auch zu einer Attraktion für Studierende und Besucher geworden; bei Führungen wird das Engagement der Hochschule für eine moderne Energieinfrastruktur hervorgehoben.