Erneuerbare Energien

Ein Konzept, zwei Wärmepumpen, drei Quellen

Regenerative Wärme hält Einzug im Mehrgeschosswohnbau mit gemischter Nutzung

Freitag, 14.01.2022

Zunehmend werden auch für größere Objekte Energiekonzepte abgefordert, die konsequent auf erneuerbaren Energien aufbauen sollen. Statt gewohnter bzw. konventionelle Lösungen sind dafür spezifische Anlagenlayouts notwendig. Ein fünfgeschossiges Leipziger Wohn- und Geschäftshaus (Nutzfläche: 794,3 m2; Heizwärmebedarf: 33,93 kWh/m2a) in Massivholzbauweise zeigt, wie aus einem umfassenden Systemangebot für Heizen, Kühlen und Brauchwarmwasserbereitung objektspezifisch ein hocheffizientes Anlagenkonzept auf Basis von Wärmepumpen und Solarthermie zugeschnitten werden kann.

Foto: Das fünfgeschossige Wohn- und Geschäftshaus mitten in Leipzig ist aus Massivholz gebaut. Der Wärmebedarf wird vollständig mit Umweltwärme gedeckt: aus Luft, Erde und Sonne.
Quelle: Vaillant
Durchdachte Nachhaltigkeit: Das fünfgeschossige Wohn- und Geschäftshaus mitten in Leipzig ist aus Massivholz gebaut. Der Wärmebedarf wird vollständig mit Umweltwärme gedeckt: aus Luft, Erde und Sonne.

Das von dem Architekten Dirk Stenzel entworfene „Holzhaus“ im Herzen des Stadtteils Leipzig-Lindenau spiegelt den ökologischen Anspruch der Baugemeinschaft „Z8“ perfekt wider. Nur die Bodenplatte, das Treppenhaus mit Fahrstuhlschacht und der überspannte Eingang zu den Geschäftsräumen im Erdgeschoss sind aus Beton. Von der Fassade bis zu den Geschossdecken ist der Baukörper ansonsten aus massivem Brettschichtholz errichtet. Wer so konsequent auf eine ressourcenschonende Bauweise achtet, erwartet logischerweise ein ebenso nachhaltiges Energiekonzept. Die Nutzung erneuerbarer Energien im Rahmen der Wärmeversorgung ist dabei selbstverständlich, der effiziente Einsatz gerade bei gemischter Nutzung allerdings nicht zwangsläufig.

Dass es aber geht, wenn Handwerks- und Planungskompetenz von Anfang an konzeptionell zusammengehen, sollten hier Installateur- und Heizungsbauermeister Daniel Kahlert und Dipl.-Ing. Jörg Geißler vom Ingenieurbüro für energieeffizientes Bauen und Wohnen in Leipzig (IEBW) mit Unterstützung des Wärmepumpen-Herstellers unter Beweis stellen: mit einem Wärmepumpentyp, aber gleich drei regenerativen Energiequellen, die als Gesamtsystem präzise auf das Bedarfsprofil abgestimmt sind.

Denn ungeachtet der Nutzung regenerativer Wärme: Nur ein effizientes Energiekonzept ist auch ein nachhaltiges Energiekonzept. Die Schwierigkeit, ein solches für das Wohn- und Geschäftshaus in Leipzig aufzusetzen, ergab sich aus den sehr unterschiedlichen Anforderungen für das Heizen, Kühlen und den Warmwasserbedarf der verschiedenen Bereiche.

Foto (v.r.n.l.): Heizungsbauermeister Daniel Kahlert, Fachplaner Jörg Geißler und Installateur Patrick Pohle.
Quelle: Vaillant
Im Bild (v.r.n.l.): Heizungsbauermeister Daniel Kahlert, Fachplaner Jörg Geißler und Installateur Patrick Pohle haben für das Vorzeigeobjekt erfolgreich ein ebenso nachhaltiges wie effizientes Energiekonzept auf Basis der Wärmepumpentechnik umgesetzt.

Die Gewerbe- und Ausstellungsräume im Erdgeschoss sowie ersten Obergeschoss lassen beispielsweise durch große Fenster viel Tageslicht einfallen. Die Räume sind hoch und großflächig. Hier besteht tagsüber also, je nach Jahreszeit, entweder ein hoher Heiz- oder ein entsprechender Kühlbedarf. Der Brauchwarmwasserbedarf ist im Gewerbebereich hingegen zu vernachlässigen.

Anders sehen die Versorgungsansprüche in den vier Eigentumswohnungen der Etagen zwei bis fünf aus. Die notwendige Leistung zur Beheizung dieser Wohneinheiten ist deutlich geringer und wird vornehmlich in den Abendstunden abgerufen. Die Glasflächen wiederum sind im Vergleich zum Gewerbeteil zwar reduziert, aber dennoch großzügig. Somit ergibt sich auch im Wohnteil eine Kühllast. Eine entscheidende Rolle spielt hier jedoch vielmehr die komfortable Brauchwarmwasserbereitung.

Diese unterschiedlichen energetischen Anforderungsprofile mit einer Anlagentechnik abzudecken, würde sich nachteilig auf die Gesamteffizienz auswirken, waren sich Planer Geißler und Heizungsbauer Kahlert schnell einig. Doch auch bei einer getrennten Heizung und Kühlung für die Geschäfts- und Wohnräume war ein abgestimmter und kompatibler Systemverbund mit entsprechender Regelungstechnik erforderlich. Mit Vaillant wurde deswegen ein Hersteller gewählt, der nicht nur ein breites Produktspektrum zur Verfügung stellen kann, sondern zusätzlich durch konkrete Planungsunterstützung half, das Anlagenpotential möglichst weitgehend auszureizen.

Foto: Heiztechnikraum des „Holzhauses“ in Leipzig - u.a. mit dem Multifunktionsspeicher, welcher auch die Wärme der Solarthermie-Anlage sowie der wassergeführten Kaminöfen aufnimmt.
Quelle: Vaillant
Kompakt und bis ins Detail abgestimmt, zeigt sich der Heiztechnikraum des „Holzhauses“ in Leipzig: Im Bild u.a. der Multifunktionsspeicher, welcher auch die Wärme der Solarthermie-Anlage sowie der wassergeführten Kaminöfen aufnimmt. Die bodenstehenden Inneneinheiten der Wärmepumpen erscheinen auf den ersten Blick identisch, „zapfen“ jedoch unterschiedliche Umweltwärmequellen an.

Luftwärmepumpe kühlt aktiv, Erdwärmepumpe passiv

In Gebäuden, wo (Heiz-)Technik nicht viel Platz beanspruchen darf, wie in dem „Holzhaus“ an der geschäftigen Ecke Felsenkellerstraße/Zschochersche Straße in Leipzig, sind kompakte Wärmepumpen die ideale Lösung, um erneuerbare Energien einzusetzen. Für das ausgedehnte Ladenlokal liefert daher jetzt eine Luft/Wasser-Wärmepumpe die erforderliche Heizleistung. Im reversiblen Betrieb dient die Wärmepumpe außerdem der aktiven Kühlung. Den ausgesprochen geringen Warmwasserbedarf der Gewerbeeinheit deckt ein Elektro-Umlauf-Wasserheizer.

Die vier Wohnungen versorgt eine typgleiche Wärmepumpe mit Wärme – ideal für die Installation, denn die Montageschritte sind in weiten Teilen im Wesentlichen identisch. Allerdings wird hier die Umweltwärme nicht aus der Luft gewonnen, sondern dem Erdreich entzogen. Vier Erdsonden mit einer Bohrtiefe von je 90 Meter ins Felsgestein stellen über die Sole/ Wasser-Wärmepumpe 14 kW Heizleistung bereit. Gepuffert wird die Wärme in einem 1.500-Liter-Multifunktionsspeicher. Als weitere Wärmequelle beschickt eine 20 m2 große Solarthermie-Anlage auf dem Dach den Multifunktionsspeicher. Der solare Deckungsgrad liegt insgesamt bei etwa 23 Prozent. Darüber hinaus sind wassergeführte Kaminöfen in jeder Wohnung installiert, die ebenfalls auf den Speicher aufgeschaltet sind.

Weiterführende Informationen: https://www.vaillant.de/heizung/

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  • Durchdachte Nachhaltigkeit: Das fünfgeschossige Wohn- und Geschäftshaus mitten in Leipzig ist aus Massivholz gebaut. Der Wärmebedarf wird vollständig mit Umweltwärme gedeckt: aus Luft, Erde und Sonne.
  • Im Bild (v.r.n.l.): Heizungsbauermeister Daniel Kahlert, Fachplaner Jörg Geißler und Installateur Patrick Pohle haben für das Vorzeigeobjekt erfolgreich ein ebenso nachhaltiges wie effizientes Energiekonzept auf Basis der Wärmepumpentechnik umgesetzt.
  • Kompakt und bis ins Detail abgestimmt, zeigt sich der Heiztechnikraum des „Holzhauses“ in Leipzig: Im Bild u.a. der Multifunktionsspeicher, welcher auch die Wärme der Solarthermie-Anlage sowie der wassergeführten Kaminöfen aufnimmt. Die bodenstehenden Inneneinheiten der Wärmepumpen erscheinen auf den ersten Blick identisch, „zapfen“ jedoch unterschiedliche Umweltwärmequellen an.
  • "Mein Ziel ist es, Gebäude und urbane Räume zu planen, welche die bekannten Zusammenhänge von Ökologie und Bautechnik berücksichtigen, um zeitgemäße Architektur zu bauen," so Dirk Stenzel, Architekt und Bauherr.
Dienstag, 11.01.2022
Freitag, 07.01.2022

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