Wohnquartier Euskirchen
Südstadtgärten setzen auf kalte Nahwärme und Erdwärmepumpen
Beim Bau des Wohnquartiers „Euskirchener Südstadtgärten“ (NRW) entschied sich die „G und S Baukunst“ für eine Wärmeversorgung auf Basis von kalter Nahwärme und STIEBEL ELTRON Wärmepumpen. Das Ergebnis ist eine klimaneutrale Heizungslösung, die als Vorbild in Sachen Wärmewende gelten kann.
Zukunftsweisende Wärmeversorgung
„Was wir hier umgesetzt haben, kann als Musterlösung für eine nachhaltige Wärmeversorgung betrachtet werden“, resümiert Jörg Wiskirchen, Geschäftsführer der G und S Baukunst GmbH & Co. KG. Wo früher eine alte Gärtnerei stand, sind in nur drei Jahren die „Euskirchener Südstadtgärten“ entstanden – ein modernes Wohnquartier mit zwölf Mehrfamilienhäusern, die um fünf Tiefgaragen gruppiert sind. Das Quartier zeigt eindrucksvoll, wie zukunftsweisende Heiztechniklösungen aussehen können: Gebäudehülle nach Effizienzhaus-55-EE-Standard, kaltes Nahwärmenetz, hocheffiziente STIEBEL ELTRON-Erdwärmepumpen zum Heizen und Kühlen sowie Photovoltaikstrom, der für den Betrieb der Haustechnik genutzt wird. „Wir sind hier zu 100 Prozent CO2-neutral“, berichtet Jörg Wiskirchen.
Großzügige Grünflächen wichtiger Bestandteil des Gesamtkonzepts
Unterhalb der weitläufigen Park- und Grünflächen, eingelassen ins Erdreich, verbirgt sich das Herzstück der Wärmeversorgung: das kalte Nahwärmenetz. Über ein unterirdisches Rohrsystem wird Wärmeenergie aus dem Erdreich gewonnen und auf einem sehr niedrigen Temperaturniveau an die umliegenden Gebäude verteilt. Um den erforderlichen Bedarf zu decken, wurden insgesamt 35 Erdsonden, verteilt auf zwei Sondenfelder, je 150 Meter tief ins Erdreich eingelassen. Über eine Ringleitung, in der die Sole - ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel - zirkuliert, wird die Umweltwärme von den Sondenfeldern zu den insgesamt fünf Heizzentralen transportiert. Dort heben STIEBEL ELTRON-Erdwärmepumpen die Temperatur dann auf das zum Heizen benötigte Temperaturniveau an. Der große Vorteil dabei: Da das kalte Nahwärmenetz mit niedrigen Übertragungstemperaturen arbeitet, entstehen kaum Wärmeverluste und die Systemeffizienz ist besonders hoch.
Mit gemeinsamer Planung zum Ziel
Dass als Wärmeerzeuger Erdwärmepumpen eingesetzt werden sollen, stand für die G und S Baukunst übrigens von vorneherein fest. „Wir setzen bevorzugt auf Erdwärmepumpen. Zum einen die hohe Effizienz der Systeme, zum anderen die Möglichkeit der passiven Kühlung“, erläutert Jörg Wiskirchen. Die Option für ein kaltes Erdwärmenetz kam im Austausch mit der Hans Fischer GmbH aus Meckenheim ins Gespräch. Wolfgang Fischer, Geschäftsführer des Heizungs- und Sanitär-Fachbetriebs, erklärt, wie es letztlich zur Entscheidung für das kalte Nahwärmenetz kam: „Aufgrund der engen Platzverhältnisse und des besonderen Zuschnitts der Außenanlagen war schnell klar, dass nicht jede Heizzentrale eigene Erdsonden erhalten konnte. Genau für dieses Einsatzszenario sind kalte Nahwärmenetze prädestiniert: Die Wärmequelle wird nicht für jeden Abnehmer einzeln, sondern zentral erschlossen.“
Über den Installationsbetrieb kam schließlich auch der Kontakt zu STIEBEL ELTRON zustande. Ralf Breuer, der seit über 40 Jahren als Gebietsverkaufsleiter für die Region Bonn und den Rhein-Sieg-Kreis bei STIEBEL ELTRON tätig ist, begleitete den Planungsprozess von Beginn an mit: „Wir haben die Firma Fischer mit allen planungsrelevanten Daten zu unseren Systemen versorgt und unter anderem die Wärmepumpen sowie die Heizungspuffer- und Trinkwarmwasserspeicher entsprechend der Anforderungen dimensioniert.“ Abhängig von Gebäudegröße und Anzahl der Wohneinheiten wurden dann verschiedene Anlagenkonstellationen entwickelt. So besteht etwa die größte Anlage aus zwei kaskadierten Sole-Wasser-Wärmepumpen des Typs WPE-I 59 H 400 Premium, die in Kombination mit zwei Pufferspeichern des Typs SBP 1000E und drei Frischwasserspeichern des Typs SBS 1001 W aufgestellt wurde. Die beiden Wärmepumpen liefern zusammen knapp 120 Kilowatt Wärmeleistung.
Anlagenoptimierung und PV-Einbindung über kompaktes Gateway
Im Hinblick auf die Gesamteffizienz der Anlage ist hier aber noch längst nicht das Ende der Fahnenstange erreicht: Alle Wärmepumpen werden über das STIEBEL ELTRON-Internet-Service-Gateway (ISG) miteinander vernetzt und zentral durch einen Contractor überwacht. Mithilfe des kompakten Gateways lassen sich Anlageneinstellungen auch im laufenden Betrieb noch optimieren und so die Energieeffizienz des Systems weiter steigern. Auch das Zusammenspiel von PV-Anlage und Wärmepumpen wird über das ISG geregelt: Es vernetzt beide Systeme miteinander, sodass ein größtmöglicher Anteil des selbsterzeugten PV-Stroms unmittelbar zum Betrieb der Wärmepumpe eingesetzt werden kann. Zudem besteht mit dieser Lösung die Möglichkeit, auch überschüssige Energie zu nutzen: Bei einer Stromüberproduktion beladen die Wärmepumpen die Pufferspeicher, welche die bevorratete Wärmeenergie wiederum zeitversetzt abgeben können. „Die Einbindung der PV-Anlagen ermöglicht uns einen teilautarken Betrieb der Haustechnik – einschließlich der Wärmepumpenanlage. Aktuell decken wir rund 30 Prozent des Jahresbedarfs an Strom mit der PV-Anlage ab. Die restlichen 70 Prozent beziehen wir als CO2-neutralen Ökostrom und sind damit in diesem Quartier vollständig klimaneutral“, so Jörg Wiskirchen.
Hervorragende Jahresarbeitszahlen prognostiziert
Mit der realisierten Heizungslösung zeigen sich alle Projektbeteiligten überaus zufrieden. Die ersten Wärmepumpen sind seit November 2022 in Betrieb und erzielen hohe Wirkungsgrade: Voraussichtlich werden Jahresarbeitszahlen von 4,9 erreicht. „Durch die Regeneration des Erdreichs während des Kühlbetriebs liegen wir wahrscheinlich noch etwas darüber“, berichtet Wolfgang Fischer. Auch das Fazit zum Projektablauf fällt durchweg positiv aus. Von den geplanten 105 Wohneinheiten sind 70 bereits bezogen und an das Wärmenetz angeschlossen; bis Jahresende sollen auch die übrigen 35 Wohneinheiten folgen. Dass alle Bauabschnitte plangemäß realisiert werden konnten, ist nicht zuletzt auch das Ergebnis der engen Zusammenarbeit aller Beteiligten, der guten Betreuung durch den STIEBEL ELTRON-Außendienst und der zuverlässigen Zulieferungen aller Komponenten.
In Euskirchen wurde so letztlich eine Heizungslösung umgesetzt, die als Vorbild in Sachen Wärmewende im Wohnbau gelten kann. „Insbesondere dort, wo Bauland neu erschlossen werden muss, können kalte Nahwärmenetze auf Basis von Erdwärme künftig eine wichtige Rolle spielen“, so Ralf Breuer. Davon ist auch Jörg Wiskirchen überzeugt, der bereits das nächste Neubauprojekt in diesem Stil geplant hat: „Zur Versorgung der 40 Wohneinheiten werden wir auch dort wieder auf kalte Nahwärme setzen – und natürlich auf Wärmepumpen von STIEBEL ELTRON.“