Wärmepumpe für jede Wohnung im MFH

Wenn zwei innovative Unternehmen zusammenarbeiten, entsteht ein bemerkenswertes Projekt – so geschehen im Fall eines Mehrfamilienhauses in Losser. Dura Vermeer, eine der größten Baufirmen in den Niederlanden, und REMKO, Spezialist für erneuerbare Energien, errichteten in der niederländischen Gemeinde ein ungewöhnliches Bauwerk. Dabei funktionierte das Zusammenspiel von Systembau, rascher Montage und zukunftsfähiger Technologie bestens.

Das Mehrfamilienhaus mit 16 Wohneinheiten besteht aus Containern, die zu 85 % vorgefertigt wurden. Diese sind durch die teils verklinkerte Fassade und die vorgesetzten Balkone nicht zu erkennen. Drei Container, die an den Längsseiten verbunden sind, bilden jeweils eine Einheit mit rund 70 m² Wohnfläche. Drei Geschosse mit je sechs Einheiten ergeben dann das Gesamtgebäude. In zweien der Erdgeschoss-Einheiten ist Platz für Lagerräume und Haustechnik. Zwischen die Einheiten wurde ein schmaler Block für Treppenhaus und Aufzug geschoben. Im mittleren Teil jeder Wohnung befinden sich die Technik und die Versorgungseinrichtungen.

Dementsprechend sind dort Bad und Küchenzeile angeordnet, dazu kommen Wohn-/Essbereich plus zwei Schlafräume. Aufgrund der durchdachten Konstruktion liegt der Wärmebedarf pro Wohnung bei sehr niedrigen 2 kW – ein idealer Einsatzbereich für die modulare Wärmepumpe MWL.

MWL: All in one

Wärme, Warmwasser und frische Luft – all das liefert die MWL. Jedes Gerät greift auf den Quellenpufferspeicher zu, der wiederum von einer Wärmepumpe WKF 170 Duo und einer PV-Anlage mit 22,4 kWp gespeist wird. Für die Wohnungslüftung hat REMKO das Konzept entsprechend den niederländischen Vorgaben erstellt, inklusive der vollständigen Rohrnetzberechnung. Die Verrohrung für Zu- und Abluft konnte bereits in der Vorfertigungsphase weitgehend installiert werden.

Für die Temperierung wählte man drei KWK-Deckentruhen pro Wohneinheit. Dabei handelt es sich um wassergeführte und mit Ventilation unterstützte Heiztruhen, die unter der Decke montiert wurden. Mit diesen Geräten lässt sich bei Bedarf auch kühlen, und zwar folgendermaßen: Die kühlfähige Quelle hält den Pufferspeicher im Sommer auf 20 °C. Mithilfe des Quellenpufferwassers werden die Einheiten angenehm heruntertemperiert. In den Wohneinheiten wiederum wird vorhandene Wärme durch das Heizsystem aufgenommen und in den Pufferspeicher eingespeist.

Diese dem Speicher zugeführte Wärme dient an anderer Stelle im Gebäude zur Warmwasserbereitung – quasi eine perfekte Energieverschiebung. Die PV-Anlage liefert dafür den benötigten Strom.

Schmal und leistungsfähig

Auf der Fläche eines Kühlschranks steht die MWL im Abstellraum. Drei Module bilden einen kompakten, 205 cm hohen Block. Unten befindet sich der 149 l fassende Trinkwasserspeicher, darauf die Wärmepumpe und oben das Lüftungsgerät mit den Anschlüssen. Durch den Schallleistungspegel von 37 dB(A) arbeitet sie sehr leise.

Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe, das Herz der MWL, verfügt über eine Heizleistung von 3,2 kW (bei W20/W35). Sie erreicht einen COP von 6,8. Als maximale Anschlussleistung waren 3,8 kW pro Wohneinheit vorgegeben. Dieser Wert konnte mit der MWL problemlos erfüllt werden. Das Gerät setzt die aus der Wärmequelle bereitgestellte Energie optimal in Raumwärme und Warmwasser um. Zur Sicherheit ist zudem ein 3-kW-Heizstab integriert, der eine schnelle Warmwasserbereitung und einen Notheizbetrieb ermöglicht.

Verbindung mit dem Quellenspeicher

Jede MWL ist mit dem Quellenspeicher verbunden. Dieser wird so ausgelegt, dass pro Wärmepumpe ca. 50 bis 70 Liter Inhalt zur Verfügung stehen. Befüllt wird der Quellenspeicher MPS mit 800 Litern Inhalt vorwiegend von der Wärmepumpe WKF 170 Duo mit einem Heizeinsatzbereich von 27 bis 32 kW. Die Kombination von Wärmepumpen bietet einen entscheidenden Vorteil: Das Gesamtsystem weist praktisch keine kostenrelevanten Abstrahlverluste auf; das verhindert ein Überhitzen von Schächten und Durchgangsräumen. Alle Wärmepumpen – die Quelle sowie die MWL in den Wohneinheiten – arbeiten jeweils im energetisch optimalen und im maschinenschonenden Bereich. Dadurch ist das Gesamtsystem höchst wirtschaftlich und langlebig.

Die Quelle liefert via Pufferspeicher konstant 20 °C. Diese Grundtemperatur wird in der Wohneinheit auf den erforderlichen Vorlauf-Wert für die Heizung, hier 40 °C, weiter erwärmt. Dieser geringe Temperaturhub belastet die Wärmepumpen in ihrem Betrieb nur wenig, was sich positiv auf die Laufzeit auswirkt.

Anschlüsse und Regelung

Bei diesem Konzept wird lediglich die Kaltwasserleitung bis zur MWL geführt, von dort lassen sich die Zapfstellen in den Wohnungen anbinden. Des Weiteren wird pro Wohneinheit ein Zweileitersystem errichtet, das heißt Vor- und Rücklauf zum zentralen Pufferspeicher als Ringleitung, jeweils mit Stichleitung zur MWL. Dies ist im Vergleich zum 4-Leiter-System deutlich kostengünstiger. Im Gebäude in Losser sind zwei Kreise mit jeweils einer Pumpe installiert, die acht MWL versorgen. Der Aufwand und die Installationskosten fallen gering aus. Da auf eine Warmwasserleitung verzichtet werden kann, gibt es keine Zirkulation. Damit entfällt weitgehend der Aufwand für die Dämmung in Installationsschächten.

Die MWL wird stromseitig in die Elektroverteilung der Wohneinheit eingebunden. In den Wohneinheiten finden sich keine Bedienteile. Die Anlage wird stattdessen via Internet über die von REMKO eigens programmierte Smart-Web-Oberfläche betrieben.

Das Plug-and-Play-Prinzip reduziert die Kosten für Installation und Inbetriebnahme pro Wohneinheit zusätzlich. Die Module der MWL sind größtenteils vorkonfektioniert und werden in ein stabiles Gestell eingefügt. Dort sind bereits bestimmte Hydraulikkomponenten installiert, etwa für den Anschluss der Quelle, des Heizungsvor- und -rücklaufs und der Kalt- und Warmwasserverrohrung. Im Konzept enthalten ist auch ein Platz für den Wärmemengenzähler, über den abgerechnet wird, sowie für die Wasseruhr. Sind alle Bauteile eingefügt, wird die Wärmepumpe mit ihrer Hülle fertiggestellt.

Positive Erfahrungen

Im Frühjahr 2022 zogen nach und nach Mieter in die Wohnungen ein. In den ersten Monaten erfolgte ein Nachjustieren der Einstellungen, was per Fernwartung rasch und problemlos gelang. In Abstimmung mit den Bewohnern konnten alle Details zur Zufriedenheit geklärt werden. Als Pluspunkte schätzt man den sehr niedrigen Energieverbrauch und die unabhängige Versorgung jeder Wohnung. Zudem geht die Abrechnung der Verbräuche deutlich einfacher vonstatten als bei konventionellen Systemen.

Als Ergebnis können die Verantwortlichen von Dura Vermeer und REMKO ein durchweg positives Fazit ziehen. Inzwischen steht daher ein weiteres MWL-Projekt in Rotterdam mit 40 Wohneinheiten vor dem Abschluss.