Nachhaltig sanieren mit Wärmepumpen
Aus alt wird nachhaltig: Ein Geschosswohnungsbau aus den 50ern wird zum Zukunftshaus
Das Berliner Wohnungsbauunternehmen degewo zählt mit über 74.000 Wohnungen im Eigen- und Fremdbestand sowie rund 1.100 Mitarbeitern bundesweit zu den größten und leistungsfähigsten Konzernen der deutschen Wohnungswirtschaft. Die degewo legt nicht nur auf nachhaltige Stadtentwicklung, wirtschaftliches Handeln und soziales Augenmaß großen Wert, sondern auch auf den Klima- und Umweltschutz. Mit dem degewo-Zukunftshaus hat die Wohnungsbaugesellschaft einen typischen Geschosswohnungsbau aus den 50er Jahren in ein energetisch vorbildliches Gebäude mit 64 hochmodernen Wohnungen verwandelt – und setzt dabei auf verschiedenste Umwelttechniken. Ein zentraler Bestandteil des Konzeptes ist die Wärmepumpenanlage von STIEBEL ELTRON.
Das Bauvorhaben
Eine Sanierung auf diesem Niveau, in einer solchen umfassenden Art und Weise, war auch für uns etwas Neues“, sagt Christian Ciaglia von der degewo-Tochter degewo netzWerk GmbH. Er ist Ansprechpartner für das technische Konzept im Zukunftshaus. „Zuerst einmal wurde das Gebäude selbst komplett saniert, Balkone wurden vorgestellt, die Wohnungen auf den modernsten Stand gebracht, teilweise auch Grundrissänderungen vorgenommen, und die Gebäudehülle wurde massiv ertüchtigt.
Auf dem Dach und teilweise an der Fassade wurde ein Mix aus reiner PV-Anlage und hybrider PV-Solarthermieanlage installiert, so dass gleichzeitig Photovoltaikstrom erzeugt und solare Wärme gewonnen wird. Den Hauptanteil an der Wärmeversorgung übernimmt eine Wärmepumpenanlage, und zur Sicherheit ist auch noch ein Fernwärmeanschluss gegeben. Außerdem verfügt jede Wohnung über eine zentrale kontrollierte Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung“, zählt Christian Ciaglia auf.
Wärmepumpe kaskadieren, Vorteile nutzen
„Auf der freien Fläche vor dem Haus haben wir einen unterirdischen E-Tank erstellt, in dem überschüssige Wärme von der Solaranlage – die nicht für den jeweils aktuellen Wärmeverbrauch im Haus benötigt wird – gespeichert wird“, ergänzt Peter Forster, Inhaber des Ingenieurbüros Forster, das die TGA-Planung durchführte. „Dieser E-Tank ist ein großer Erdkollektor, über 700 Quadratmeter groß und ca. 1,4 Meter dick – also eine fast 1.000 Kubikmeter große Erdpackung, die über in Schlangen verlegte Kunststoffleitungen, in denen als Wärmeträgermedium Wärmepumpenanein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert, erwärmt wird. Die Speicherkapazität beträgt rund 62 Megawattstunden!“
Aus dieser Erdpackung bedient sich auch die Wärmepumpenanlage. Installiert ist eine Kombination aus einer WPF 40, die eine Wärmeleistung von rund 43 Kilowatt (bei B0/W35) bietet, sowie einer WPF 27 HT, die speziell für hohe Temperaturen entwickelt wurde und deshalb vorrangig für die Warmwasserbereitung zuständig ist.
Nachhaltige Technik im Zukunftshaus
„Grundsätzlich übernimmt die Wärmepumpenanlage die Beheizung und Warmwasserbereitung“, erklärt Gunnar Wilcke, technischer Ansprechpartner von STIEBEL ELTRON, der das Projekt schon in der Planungsphase mit begleitet hat. Der Antriebsstrom für die Wärmepumpen kommt zum Großteil von der eigenen PV-Anlage. Außerdem wird der eigene PV-Strom im Haus für die Allgemeinversorgung genutzt. Produzieren die Module einen zusätzlichen Überschuss, wird dieser in den modernen 70 Kilowattstunden großen Batteriespeicher direkt vor dem Haus geleitet. Dabei handelt es sich um einen hochmodernen Redox-Flow-Speicher, der gegenüber konventionellen Lithium-Ionen- Speichern eine Tiefentladung, d. h. komplette Ausnutzung der elektrischen Speicherkapazität, erlaubt. Damit kann der Sonnenstrom zeitversetzt genutzt werden, auch wenn die Sonne einmal nicht scheint. Der PV-Strom wird zudem über den Vermarktungspartner von degewo, der BTB Berlin GmbH, den Mietern als Mieterstrom angeboten. Die Wärmeverteilung im Gebäude erfolgt über in den Decken installierte Heizflächen – so kann die Systemtemperatur deutlich niedriger sein als bei Verwendung herkömmlicher Heizkörper, was die Effizienz des Heizsystems und die Behaglichkeit verbessert.
Für die Heizungs-Sanitär-Installateure des ausführenden Unternehmens Harry Olivier KG waren die Arbeiten im degewo-Zukunftshaus durchaus etwas Besonderes, berichtet Rainer Bläsche: „Der Technikraum hat nur 25 Quadratmeter und der Platz ist bis auf den letzten Zentimeter genutzt worden. Extrem hilfreich war die sorgfältige 3D-Planung des TGA-Planungsbüros. Wir planen ausschließlich in 3D und mit BIM-Daten“, so Peter Forster.
Nachhaltig saniert, Betriebskosten deutlich gesenkt
Dank der umfangreichen Sanierung wurden die energetischen Kennwerte des Gebäudes massiv verbessert, zieht Christian Ciaglia ein positives Fazit: „Der errechnete Wärmebedarf der Wohnungen beträgt nur noch rund 15 Prozent des Wertes vor der Sanierung. Die warmen Betriebskosten können um rund zwei Drittel gesenkt werden, die CO2-Emissionen pro Wohnung etwa auf die Hälfte. Wir hoffen, diese Planungswerte jetzt auch in der Praxis zu erreichen, und sehen der kommenden Heizperiode positiv entgegen.
Ganz abgesehen von den reinen Zahlen ist der Wohnkomfort extrem hoch. Wir müssen aber auch ganz klar sagen, dass es sich bei dem Zukunftshaus ein Stück weit um ein Forschungsprojekt handelt, bei dem wir testen, welche Maßnahmen wirklich sinnvoll sind.
Und dann muss im individuellen Einzelfall immer wieder neu entschieden werden, was tatsächlich umgesetzt wird.“ Das Projekt wurde unter wissenschaftlicher Begleitung von Friedrich Sick, Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW), durchgeführt. Drei Jahre lang soll im Rahmen eines Forschungsprojektes die Energiebilanz des „Zukunftshauses“ nachvollzogen werden, um den Erfolg des Projektes zu überprüfen und gegebenenfalls nachzusteuern.