Best Practice

Wärmepumpe, Solarthermie und Fernwärme im Verbund

28.03.2019
Solarthermie auf dem Dach des "Himbeerblocks" der Hennigsdorfer Wohnungsbaugesellschaft (HWB).
Solarthermie auf dem Dach und Sole-Wasser-Wärmepumpe im Keller des "Himbeerblocks" der Hennigsdorfer Wohnungsbaugesellschaft (HWB). FOTO: STIEBEL ELTRON

Neubau und Bestand, Fernwärme, Solarthermie und darüber hinaus zusätzliche Umweltenergienutzung: Die Hennigsdorfer Wohnungsbaugesellschaft (HWB) stand bei den Überlegungen für die Erweiterung eines bestehenden Gebäudekomplexes um zwei zusätzliche Bauten vor mehreren Herausforderungen.

Ein energetisches Konzept für alte und neue Wohnungen muss her!

Dass die Heizbebedarfe von alten und neuen Wohnungen sehr unterschiedlich sind und berücksichtigt werden müssen, war bei dem Konzept klar. Gleichzeitig mussten auch die verschiedenen Energieangebote geprüft werden, die am effizientesten und damit wirtschaftlichsten arbeiten.

Gemeinsam erarbeiteten Bauherrschaft, das Architekturbüro SKP Architekten und Ingenieure (Altlandsberg), das TGA-Planungsbüro Tetra Ingenieure (Neuruppin) und die Experten von Stiebel Eltron ein innovatives Konzept mit Erdreich-Wärmepumpen, einer Solarthermieanlage, Fernwärmenutzung und Wärmeübergabestationen.

20er Jahre Bau und Neubau bekommen neue Energiearten

„Himbeerblock“ ist der Name des U-förmigen Gebäudekomplexes, der in den 1920er Jahren entstanden ist. Seinen Namen trägt das Ensemble an der Feld- und der Forststraße im nördlichen Berliner Stadtteil Hennigsdorf aufgrund der hellroten Farbe, die die Bauten prägt – und eben an die süßen Beeren erinnert. Zwei viergeschossige Mehrfamilienhäuser mit insgesamt 20 Eineinhalb- bis Drei-Raum-Wohnungen erweitern den bestehenden Himbeerblock. Die Neubauten wurden jeweils an den beiden Enden der U-Schenkel errichtet, Grundsteinlegung war im August 2016, die Fertigstellung Mitte 2017.

„Das Projekt Himbeerblock war spannend, weil wir viele unterschiedliche Dinge zusammengebracht haben. Nicht nur den Alt- mit dem Neubau, sondern eben auch die verschiedenen Energiearten“, erklärt HWB-Geschäftsführer Holger Schaffranke. „Es ging uns darum, die anliegende Fernwärme bestmöglich zu nutzen, und gleichzeitig so viel erneuerbare Energien wie möglich einzukoppeln – ohne dabei die Wirtschaftlichkeit aus den Augen zu verlieren.“

Solarthermie auf dem Dach und dezentrale Warmwasserbereitung

Die Haustechnik kommt zum Großteil von Stiebel Eltron: Auf den Dächern der Neubauten wurde eine Solarthermieanlage installiert, bestehend aus insgesamt 16 Modulen SOL 27 Basic. Jeder Neubau verfügt über eine Heizzentrale mit zwei Sole-Wasser-Wärmepumpen WPF 07 Basic, die 20 neuen Wohnungen besitzen je eine Wärmeübergabestation. Hier wird einerseits die Wärme für die Heizung übergeben, andererseits auch die für die Warmwasserbereitung. „Man verbindet die Vorteile einer effizienten zentralen Wärmeerzeugung mit denen einer dezentralen Warmwasserbereitung, beispielsweise in Sachen Abrechnung und Legionellenschutz“, weiß sagt Stiebel-Eltron-Fachmann Patrick Faika.

Die Sole-Wasser-Wärmepumpen gewinnen eigentlich Wärmeenergie aus dem Erdreich – dafür zirkuliert eine Sole-Gemisch in Kunststoffrohren, die im Erdreich verlaufen, so dass die Sole die Energie aus dem Erdreich aufnehmen und zur Wärmepumpe transportieren kann. „Hier funktioniert das allerdings etwas anders“, informiert Gunnar Wilcke von Stiebel Eltron. „Die solaren Wärmeerträge der Solarthermieanlage werden im ersten Schritt auf einem hohen Temperaturniveau direkt für die Wärmeversorgung der Trinkwasserbereitung und Heizung genutzt. Anschließend ist aber immer noch so viel Energie enthalten, dass damit problemlos die Wärmepumpen versorgt werden können. Die also im Vergleich zum Erdreich weit höhere Quellentemperatur, aus der die Wärmepumpe Energie gewinnt, sorgt für eine deutliche Erhöhung der Effizienz der Wärmepumpenanlage. Damit kann die finale ‚Energie-Ausbeute‘ aus der Solarthermieanlage um das Zwei- bis Dreifache gegenüber herkömmlichen Anlagen gesteigert werden“, schätzt der Experte. 

Überschüssige Wärmeenergie verbessert die Gesamtbilanz

Die hohen Solarthermieanlagen-Temperaturen werden für die Beheizung der Bestandswohnungen genutzt, wobei deren Wärmebedarf auch durch die Fernwärme gedeckt wird. Die kann außerdem auch für die Neubauten als Spitzenlastversorgung eingesetzt werden. „Mit den Wärmepumpen heben wir die Gesamt-Rücklauftemperatur des Gebäudesystems um 2-3 Kelvin an, wenn überschüssige Wärmeenergie zur Verfügung steht – was die Gesamtbilanz des Systems nochmals verbessert“, so Wilcke.       

Der Geschäftsführer der Hennigsdorfer Wohnungsbaugesellschaft (HWB), Holger Schaffranke, zieht ein positives Fazit des Projektes Himbeerblock: „Das Vorhaben hat wieder gezeigt, dass es nicht ‚die Standardlösung‘ gibt. Verschiedene Techniken haben bei unterschiedlichen Gegebenheiten ihre Vor-und Nachteile. Hier wurde eine gute Lösung gefunden – eine Symbiose aus Fernwärme und Erneuerbarer-Energien-Nutzung, von der unsere Mieter profitieren.“  

Autor: Henning Schulz, Stiebel Eltron

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aus: IVV Ausgabe 03/2019

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