Energieeffizient mit Wärmepumpe

Geringer Energiebedarf & niedrige Betriebskosten

Laatzen-Rethen im Großraum Hannover wächst seit Jahren stetig. Davon zeugen die vielen Bauprojekte, darunter das Mehrfamilienhaus der Baugrund KG aus Bremen. 29 Eigentumswohnungen bieten modernen Wohnstandard und -komfort. Beheizt wird das Gebäude durch sechs in Kaskade geschaltete Ecodan Luft/Wasser-Wärmepumpen von Mitsubishi Electric. Die Effizienz des Systems drückt sich sowohl in den stabilen und niedrigen Betriebskosten aus als auch im geringen Endenergiebedarf des Mehrfamilienhauses, der eine Zuordnung im Gebäudeenergieausweis in die beste Energieeffizienz-Kategorie A+ sichert.

Laatzen ist eine der vielen Mittelstädte, die von der Anziehungskraft Hannovers profitieren. Südlich der niedersächsischen Landeshauptstadt liegt der Ort mit ungefähr 40.000 Einwohnern nur einen Katzensprung vom Messegelände entfernt. Laatzen bietet alles, was eine moderne Wohn- und Geschäftsstadt ausmacht: von öffentlichen Einrichtungen wie Schulen, Kindergärten und Sportstätten über Einkaufsmöglichkeiten wie das Leine-Center bis hin zu mehreren Naherholungsgebieten. Rethen ist einer der Ortsteile, in denen es gelungen ist, die durch das Wachstum bedingten zahlreichen Neubauten harmonisch auf den alten Dorfkern abzustimmen.

Hier wurde vor einigen Jahren ein Baugebiet ausgeschrieben, in dem moderne Mehrfamilienhäuser entstanden sind, die den wachsenden Bedarf an Wohnungen decken. Ende 2016 wurde unter anderem das Gebäude der Baugrund KG an der Pattenser Straße 18-20 fertiggestellt. Auf dem über 3000 m² großen Grundstück sind 29 Eigentumswohnungen entstanden. Das Gebäude mit drei Vollgeschossen und einem Staffelgeschoss ist unterteilt in zwei Hauseingänge. Die 2-, 3- und 4-Zimmer-Wohnungen sind zwischen 62 und 132 m² groß und mit Loggien bzw. Terrassen in Richtung Süden oder Westen ausgestattet. Alle Wohnungen im Erdgeschoss sind barrierefrei und zum Teil sogar rollstuhlgerecht.

Wie stark die Nachfrage im Großraum Hannover ist, zeigt sich in der schnellen und erfolgreichen Vermarktung der Eigentumswohnungen. „Bis auf einige wenige sind alle Einheiten sofort verkauft worden“, erläutert Bauleiter Diplom-Ingenieur Christian Rockahr. „Hier wohnen beispielsweise viele ältere Paare, die ihr zu groß gewordenes Eigenheim verkauft haben, um in einen modernen Alterswohnsitz zu investieren.“ Bei der Entscheidung für das Objekt habe bei den meisten neben der zentralen Lage und dem Zuschnitt der Wohnungen auch die Energieeffizienz des Gebäudes eine Rolle gespielt. „Mit einem Primärenergiebedarf von 29,3 kWh und einem Endenergiebedarf von 12,2 kWh hat dieses Mehrfamilienhaus die Bewertung A+ im Gebäudeenergieausweis“, erklärt Klaus Schierenbeck, Inhaber der Schierenbeck Gebäudetechnik eK. Als Gebäudeenergieberater und bei der DENA eingetragener Energieeffizienzexperte für Wohn- und Nichtwohngebäude hat er die Berechnungen selbst erstellt.

Monovalente Wärmeerzeuger

Einen großen Einfluss auf die Zuordnung zur Kategorie A+ haben die Wärmeerzeuger. Sechs in Kaskade geschaltete Luft/Wasser-Wärmepumpen der Ecodan Serie von Mitsubishi Electric (www.mitsubishi-les.de) versorgen das Gebäude mit Heizwärme- und Trinkwarmwasser. Klaus Schierenbeck hat dem Bauträger diese Lösung vorgeschlagen: „Da eine Solarthermie-Anlage nicht gewünscht war, sollte in den ersten Planungen eine Hybrid-Variante aus Tiefenbohrungen und Gas-Brennwertthermen als Spitzenlastgeräte installiert werden. Weil das Grundstück aber in einem Trinkwassergebiet mit Heilquellen liegt, war die Tiefenbohrung nicht möglich.“ Von der Alternative, Luft/Wasser-Wärmepumpen einzusetzen, war der Bauträger sofort überzeugt.

Die Wärmepumpen beheizen das Gebäude monovalent. „Die Ecodan Wärmepumpen sind für diese Situation das beste System auf dem Markt“, betont Klaus Schierenbeck. Alle sechs Geräte sind mit der weltweit patentierten Zubadan-Technologie ausgestattet. Sie gewährleistet auch bei tiefen Außentemperaturen von bis zu -15 °C noch 100 % Heizleistung. Die einwandfreie Funktion garantiert der Hersteller sogar bis -28 °C. So kann auf den Einsatz eines elektrischen Heizstabes, ein Spitzenlastgerät auf Basis fossiler Brennstoffe oder eine Überdimensionierung verzichtet werden.

Die Heizlast des Gebäudes beträgt 56 kW, sie wird mit den sechs Außengeräten à 11,2 kW ausreichend gedeckt. „Fünf 14 kW-Geräte hätten ebenfalls genügend Wärmeenergie zur Verfügung stellen können. Durch die sechs kleineren Einheiten wird die Effizienz allerdings noch weiter gesteigert“, beschreibt der Zentralheizungs- und Lüftungsbauermeister, Gas- und Wasser-Installateurmeister sowie Elektroinstallateurmeister. Der Grund: Richtig aufeinander abgestimmt können die Wärmepumpen im effizienten Teillastbetrieb laufen. Die Einstellung wird dann so gewählt, dass bei größerem Wärmebedarf mehrere Geräte arbeiten, anstelle eines oder mehrerer Module, die weniger effizient im Volllastbetrieb laufen müssten. Ermöglicht wird dies durch die standarisierte Kaskaden-Regelung, die in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme der Außengeräte, der momentanen Heizleistung und der Außentemperatur den maximal erreichbaren COP (Peak-COP) errechnet und die Anlage entsprechend steuert. Ein Nebeneffekt dieser Einstellung ist, dass alle Geräte gleichmäßig genutzt werden und somit in etwa die gleichen Laufzeiten haben. Gleichzeitig bietet eine Kaskadenlösung eine sehr hohe Betriebssicherheit beim eventuellen Ausfall eines der Module.

 

Schutz der Außengeräte

Die sechs Außengeräte wurden vor dem Gebäude installiert und sind mit dem QS (Quiet & Safe) ComfortSystem versehen. Durch ein computeroptimiertes Labyrinthsystem, über das die Luft durch die Einhausung geleitet wird, wird eine erhebliche Reduzierung des Schallleistungspegels bis 10 db(A) erreicht. „Das QS ComfortSystem war eine Vorgabe des Bauträgers, wegen der dichten Besiedlung sollten die Wärmepumpen akustisch kaum wahrnehmbar sein“, erläutert Klaus Schierenbeck. Die multifunktionale Einhausung schützt die Außengeräte zudem vor extremem Wetter und Vandalismus. „Das System ist auch eine Art Kindersicherung. Dank der Hauben kann auf eine Einzäunung der Geräte verzichtet werden“, fügt der Fachhandwerksmeister hinzu. Farblich fügen sich die Elemente harmonisch ins Gesamtbild ein, der Farbton des QS ComfortSystems findet sich auch am Gebäude, beispielsweise bei den Fenstern.

Über Kältemittelleitungen sind die Außengeräte mit den Innenmodulen im Heizungskeller verbunden. Da Klaus Schierenbeck den nach der Chemikalien-Klimaschutzverordnung nötigen Kältemittelschein besitzt, konnte er die Leitungen selbst verlegen: „Für die Inbetriebnahme habe ich mir die Unterstützung seitens Mitsubishi Electric geholt, so konnten wir die Anlage optimal einstellen und die Regelung exakt an den Bedarf anpassen, um eine größtmögliche Effizienz zu gewährleisten.“ Wie alle namhaften Hersteller bietet das Ratinger Unternehmen diesen Service an, der die Fachhandwerks­partner bei der Installation und Inbetriebnahme unterstützt.

Als zusätzliche Komponenten der Wärmepumpen-Anlage wurden ein 1000 Liter-Pufferspeicher für die Heizung und ein 1500 Liter-Pufferspeicher für die Versorgung der 29 Frischwasserstationen installiert. Die Pufferspeicher steigern die Systemeffizienz durch die Optimierung der Kompressorlaufzeiten und stellen genug Energie für die Abtauung der Wärmepumpe zur Verfügung. Die Wärmeverteilung erfolgt über Fußbodenheizungen, als Vorlauftemperatur wurde 35 °C gewählt, die Rücklauftemperatur beträgt 28 °C. Über Einzelraumthermostate ist die individuelle Einstellung der Wunsch-Raumtemperaturen in den Wohnungen möglich.

Aufgrund der einfachen Montage der Split-Wärmepumpen wurden für die Installation der gesamten Heizungsanlage und der Wärmeverteilung nur gut zwei Wochen benötigt. Ein Aspekt, der zu dieser geringen Installationszeit beiträgt, ist der Wegfall des ursprünglich noch für das Gas-Spitzenlastgerät geplanten Schornsteins. Neben der zeitlichen und finanziellen Ersparnis hat sich noch ein weiterer Vorteil ergeben. „Der Schornstein wäre durch die Küchen verlaufen, da dies nun nicht mehr nötig ist, haben die Eigentümer mehr Platz in der Küche“, erläutert Christian Rockahr.

Energieeffizienz gewinnt an Bedeutung

Jede Wohnung ist mit einer Frischwasserstation ausgestattet, so dass die Wärmeenergie erst „vor Ort“ auf frisches Trinkwasser übertragen wird. „Diese Lösung mit Frischwasserstationen ist äußerst hygienisch, da die Gefahr von Legionellenbildung minimiert wird“, erläutert Klaus Schierenbeck. Neben dem Wärmetauscher befinden sich in den Frischwasserstationen auch Wärmemengenzähler, um allen Eigentümern eine individuelle und genaue Abrechnung der verbrauchten Energie zu ermöglichen.

Die gleiche gebäudetechnische Ausstattung wird das zweite, nahezu baugleiche Mehrfamilienhaus der Baugrund KG direkt gegenüber erhalten. Unter der Adresse Pattenser Straße 22-24a entstehen 32 Mietwohnungen. Auch dort wird eine Luft/Wasser-Wärmepumpen-Anlage eingesetzt, um den A+-Status zu erreichen. „Energieeffizienz ist ein Thema, das bei Mietern und Käufern zunehmend an Bedeutung gewinnt, weil sich aus einem geringem Verbrauch und niedrigen Betriebskosten ein großer finanzieller Vorteil ergibt“, betont Klaus Schierenbeck. Die Verbrauchswerte der ersten neun Monate aus dem Gebäude Pattenser Straße 18-20 bestätigen diesen Vorteil. „Die monatlichen Kosten für Warmwasser und Heizung liegen je nach Wohnungsgröße zwischen 30 und 50 Euro“, erklärt Klaus Schierenbeck.

Fazit

In Laatzen-Rethen sind in einem Mehrfamilienhaus 29 Eigentumswohnungen entstanden. Aufgrund seiner klug konzipierten und hochwertigen gebäudetechnischen Ausstattung erhält das Gebäude den A+-Status. Als monovalenter Wärmeerzeuger werden sechs in Kaskade geschaltete Ecodan Luft/Wasser-Wärmepumpen von Mitsubishi Electric eingesetzt. Die Wärmeverteilung erfolgt über eine Fußbodenheizung, Frischwasserstationen in jeder Wohnung gewährleisten eine besonders hygienische Versorgung mit Trinkwasser. Um die Schallemissionen so gering wie möglich zu halten, wurden die Wärmepumpen-Außengeräte mit dem QS ComfortSystem eingehaust. Die Schalldämmhaube verbessert jedoch nicht nur die Geräuschkulisse, sie schützt auch vor Vandalismus und extremen Wettersituationen. Das gleiche Anlagenkonzept wird auch beim zweiten Mehrfamilienhaus der Baugrund Bauträger KG umgesetzt, dort entstehen 32 Mietwohnungen.

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