Schöner heizen

Erdwärme für denkmalgeschütztes Mehrfamilienhaus

Wärmepumpen sollen mit dazu beitragen, die Energiewende zu bewältigen und fossile Energieträger zu ersetzen. Das Für und Wider dieser Technologie wird nach wie vor heiß diskutiert. Doch Bauherren wie die Evers Wohnen GmbH & Co. KG in Meerbusch demonstrieren, wie sich Wärmepumpen sogar in denkmalgeschützten Mehrfamilienhäusern bewähren. Bei einem Sanierungsprojekt in Krefeld-Oppum wurden Gasheizungen durch eine Sole-Hochtemperaturwärmepumpe ersetzt, um die Heizung zu optimieren.

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Krefelder denkmalgeschütztes Gebäude wird mit Sole/Wärmepumpe beheizt. Bild: Lumitronic
Krefelder denkmalgeschütztes Gebäude wird mit Sole/Wärmepumpe beheizt. Bild: Lumitronic

Wer heutige Wärmepumpen mit denen vor 20 Jahren vergleicht, erkennt einen unglaublichen Sprung. Die Geräte neuer Generation unterscheiden sich nicht nur in der Vielfalt, im Design und Größe, sondern sind auch viel intelligenter, langlebiger und verlässlicher geworden. Sie können aus 1 kWh Strom bis zu 5 kWh Wärme erzeugen. Erdwärmepumpen schaffen sogar noch etwas mehr. Die Wärmepumpen können im Neu- wie Altbau bedarfsgerecht eingebaut werden. Mittlerweile wird die Technologie sogar in denkmalgeschützten Gebäuden von den Behörden akzeptiert. So entschied sich auch die Evers Wohnen GmbH & Co. KG Meerbusch, Bauherr eines Acht-Familienhauses in Krefeld-Oppum, Gasheizungen gegen eine kompakte Profi-Sole/Wasser-Wärmepumpe alpha innotec SWP 291 H zu ersetzen.

Die kompakte Wärmepumpe wurde im Gewölbekeller installiert. Bild: Bärbel Rechenbach

Vorab ließ sich das Unternehmen gründlich von Ulrich Konen, Geschäftsführer der Lumitronic GmbH Kempen Tönisberg, beraten. Der Elektromeister entwickelte eine passende Lösung für dieses Vorhaben. Er installiert seit über 20 Jahren ausschließlich Wärmepumpen der Firma alpha Innotec Made in Germany. Mittlerweile müssten es Tausende in unterschiedlichsten Gebäuden sein, berichtet er. Für seine Fachkompetenz kürte ihn der Bundesverband für Wärmepumpen (BWP) bereits 2019 zum „Wärmepumper des Jahres“. Seine Erfahrungen sind deutschlandweit gefragt. Konen versteht nicht, wie er betont, warum Kunden heute immer noch Gasheizungen kaufen, die absehbar immer teurer im Betrieb werden. Zudem müssen fossile Heizungen ab 2029 einen steigenden Anteil an erneuerbaren Energien wie Biomethan oder Wasserstoff nutzen. Dass der Einbau von 500.000 Wärmepumpen pro Jahr propagiert, aber nur derzeit weniger als die Hälfte erreicht wird, liegt seiner Meinung nach am Hickhack politischer Entscheidungen und dem daraus folgenden Förderdschungel. Deshalb unternimmt er alles, um von den Vorteilen der Wärmepumpen zu überzeugen. Ulrich Konen beginnt dabei bereits bei Installateuren in der Ausbildung, auch um den dringend nötigen fachlichen Nachwuchs dafür zu sichern.

 

Ulrich Konen installiert seit 20 Jahren Wärmepumpen. Bild: Bärbel Rechenbach

 

Förderungen für Wärmepumpen

Wer sucht, der kann fündig werden. Hilfestellung gibt die Webseite des Bundesverbandes für Wärmepumpen (BWP) www.bwp.de. Demnach besteht die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) aus drei Teilprogrammen, bei denen man sich die Förderungen zunutze machen kann.

1. Bundesförderung für effiziente Gebäude – Wohngebäude“ (BEG WG)

2. Bundesförderung für effiziente Gebäude – Nichtwohngebäude“ (BEG NWG)

3. Bundesförderung für effiziente Gebäude – Einzelmaßnahmen“ (BEG EM).

Bis zu 70 % Förderung beim Kauf von Wärmepumpen sind über diese Programme aktuell noch möglich. Zusätzlich unterstützt die KfW seit kurzem Hausbesitzer mit einem Ergänzungskredit. Der effektive Jahreszins beträgt hier 0,01 %. So können beim Kauf einer Wärmepumpe die staatlichen Förderungen von bis zu 70 % beansprucht und die restlichen 30 % mit dem Ergänzungskredit zinsfrei finanziert werden! Sind Wärmepumpen mit einer intelligenten Solaranlage kombiniert, entfällt die Mehrwertsteuer beim Solar-System komplett.

Sonden statt Kollektoren

Das Konzept für den Einsatz der Sole/Wasser-Wärmepumpen SWP 291 H im Mehrfamilienhaus Schmiedestraße, in Krefeld-Oppum entstand erneut mit den Herstellern der Firma alpha innotec Kasendorf. „Wir haben gründlich überlegt, welche Wärmepumpe sich für das denkmalgeschützte Gebäude am besten eignet. Als beste Variante erwies sich dann der Einbau einer Erdwärmepumpe. Es ist vielleicht nicht die preiswerteste Wärmepumpentechnologie, dafür aber die effizienteste. Erdwärme ist zum einem unerschöpflich und lässt sich zum anderen sowohl zum Heizen, aber auch zum (passiven) Kühlen im Sommer nutzen.“ Um die Erdwärme aufzunehmen, stehen Erdwärmekollektoren oder Sonden als Wärmetauscher zur Auswahl. Erstere sind zwar preisgünstiger, benötigen aber viel mehr Platz in der Fläche. In der Regel macht das etwa das Zwei- bis Dreifache der zu beheizenden Wohnfläche aus. Diese Kollektoren werden in etwa 1,5 m Tiefe in Schleifen verlegt und entziehen, abhängig von der Bodenart, dem Untergrund zwischen 10 und 40 W/m2. Da sich das denkmalgeschützte Achtfamilienhaus mitten in einem dichtbebauten Wohnviertel Krefelds befindet, entschieden sich die Planer für Sonden. Sie können pro m2 bis 70 W Erdwärme entziehen.

Die Sonden nehmen nach Einbau die Erdwärme auf. Bild: Lumitronic

Akzeptierte Sonderlösung

Das Funktionsprinzip der Sole-Wärmepumpe ist einfach. Die Sonde nimmt zunächst die Erdwärme auf und leitet sie über eine innenfließende Soleflüssigkeit – ein Gemisch aus Wasser und Glykol – zur Wärmepumpe. Dabei verdampft das Kältemittel und gibt über die Sonde seine Wärmeenergie an das Heizwasser ab. Dieses fließt, wie im Beispiel Mehrfamilienhaus, in die Fußbodenheizung der Mieter. „Der Einbau verlief wider aller Bewohnerskepsis unkompliziert“, sagt Ulrich Konen. „Wir brauchten nur drei Erdsonden in eine Tiefe von jeweils 130 m einzubringen. Dafür reichte eine kleine Fläche unter einem Spielplatz im Hof aus. Zudem ließen die günstigen Bodenverhältnisse in Rheinnähe einfache Bohrungen zu. Das Einzige, was einer Sondergenehmigung bedurfte, war die Platzierung des Sondenfeldes.“ Um die Grenz- und Sondenabstände, so wie gesetzlich gefordert, etwas zu reduzieren, berechnete das Team gemeinsam mit den Gelogen eine optimale Lösung. Die wurde von der zuständigen Behörde akzeptiert und genehmigt.

Der Platz unter der Spielfläche im Innenhof reichte aus, um die Sonden tief unter der Erde zu installieren. Bild: Bärbel Rechenbach

Holzbalkendecke wurde verstärkt

Seit 2023 wird das sanierte historische Wohnhaus mithilfe eines erdgekoppelten Systems beheizt. Voraussetzung für den wirtschaftlichen Betrieb der Wärmepumpe war, die alten Heizungen durch Fußbodenheizungen zu ersetzen. „Dabei stellte sich heraus, dass die erhaltenen Holzbalkendecken aus dem Bestand nur eine geringe Belastbarkeit aufwiesen“, so Konen. „Deshalb wurde darauf ein dünnschichtiger Belag aufgebracht. Inklusive dieses brandschutzsicheren Estrichs beträgt der gesamte Aufbau nur vier Zentimeter und sicherte den Einbau der Fußbodenheizung ab.“

Eine der größten Herausforderungen war die Installation der Wärmepumpe im historischen Gewölbekeller, erläutert der Fachmann. „Als wir bei der ersten Bestandsaufnahme diese ‚Tropfsteinhöhle‘ sahen, dachten wir zunächst: Hier geht mit dem Einbau einer Wärmepumpe gar nichts. Wir diskutierten lange mit dem Architekten und Bauherrn Andreas Evers, wie wir hier der Feuchtigkeit Herr werden. Mit einer Spezialchemie und einer Lüftungsanlage, die über zwei Taupunktwächter geschaltet wurde, haben wir es schließlich geschafft, warme Luft von außen in den Keller zu führen und ihn zu trocknen.“ Jetzt, wo auch die Wohnungen bezogen und beheizt sind, hat sich das Kellerraumklima normalisiert.

Halbierte Heizkosten

Die Heizleistung der SWP 291 H beträgt 25 kW und hält die Raumtemperaturen in den Wohnungen auf einem konstanten Niveau. Eine integrierte spezielle Hydrauliklösung und zusätzliche Komponenten können die Wohnungen passiv in der wärmeren Jahreszeit kühlen. Der größte Vorteil der Sole-Wasser-Hochwärmepumpe bestehe darin, so Konen, dass sie problemlos Temperaturen von bis zu 70 Grad in kurzer Zeit erzeugt. Sie brauche aufgrund ihrer Leistung viel weniger Energie als normale Standardgeräte. Diese erreichten meist nur kurzzeitig Temperaturen von 55 bis 58 °C. „Da an der Wasser-Zapfstelle 60 Grad sein müssen, laufen Standardanlagen viel zu langsam und brauchen viel zu viel Energie für das Beheizen des Hauses. Deshalb haben wir hier bewusst eine Hochtemperatur-Wärmepumpe genutzt“, sagt Konen. Allerdings hätte auch eine kleinere für dieses Gebäude gereicht, wie er betont. Die wäre aber vom Bund nicht gefördert worden. Mittlerweile stehen 1.400 Betriebsstunden der Anlage zu Buche. Davon wurden für den Warmwasserbereich lediglich 400 Stunden verbraucht. Das ist im Vergleich zu anderen Geräten gar nichts, betont der Installateur. Mithilfe dieser 70-Grad-Wärmepumpe und einer Frischwasserstation im Keller wird eine sehr gute Jahresarbeitszahl erreicht. Der COP-Wert liegt ebenfalls bei einem sehr guten Wert von 4,37. Mit einem Schalleitungspegel von 58 dB/A läuft die Anlage zudem sehr geräuscharm. Was schließlich den letzten skeptischen Mieter überzeugte, war die Minderung der jährlichen Energiekosten pro Wohneinheit von etwa 1.200 Euro auf etwa 500 bis 600 Euro. Und – der Eigentümer profitiert von der Aufwertung seiner Bestandsimmobilie.

Bärbel Rechenbach

Bärbel Rechenbach
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· Artikel im Heft ·

Erdwärme für denkmalgeschütztes Mehrfamilienhaus
Seite 12 bis 15
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