Jugendstil mit Wärmepumpe

Fallstudie Palmenhaus Krefeld

Der Innenarchitekt Martin Klein-Wiele verhilft dem alten Krefelder Palmenhaus zu neuem Glanz. In das städtebauliche Kleinod, ein Jugendstilbau aus den 1920er-Jahren, hat er sein Wohnhaus in Holzständer-Bauweise integriert. Für Heizung und Kühlung sorgt eine Sole/Wasser-Wärmepumpe von Alpha Innotec – umweltfreundlich und denkmalschutzkonform.

„Ich kenne das Palmenhaus seit gut 20 Jahren“, erzählt Martin Klein-Wiele. Der Innenarchitekt lehrt als Professor an der Hochschule – PBSA Peter Behrens School of Arts – Düsseldorf in den Fachgebieten Möbelentwurf und -konstruktion und Innenarchitektur und Entwurf. Und das Büro UKW (Usinger/Klein-Wiele) Innenarchitekten, das er mit seinem Kollegen Jochen Usinger betreibt, befindet sich im Krefelder Baackeshof – wenige Schritte vom Palmenhaus entfernt.  

Jugendstil-Gewächshaus

Erbaut wurde das gläserne Jugendstilgebäude in den 1920er-Jahren auf Betreiben der damaligen Krefelder Stadtväter als Gewächshaus, um die empfindlichen städtischen Pflanzen unbeschadet überwintern zu können. Als solches fungierte es auch bis Ende des vergangenen Jahrhunderts. Es folgten unterschiedliche Nutzungskonzepte, die sich allerdings nie als sonderlich nachhaltig erwiesen. Seit einiger Zeit stand das Gebäude deshalb weitgehend ungenutzt. Ein Zustand, der nach Abhilfe verlangte.

Als nun Martin Klein-Wiele vor einigen Jahren plante, von Düsseldorf nach Krefeld zu ziehen, sondierte er zunächst den Markt nach einer passenden Immobilie für sich und seine Familie. Just in dieser Situation konfrontierte ihn sein Kollege Jochen Usinger mit der Frage, ob er nicht das Palmenhaus kaufen wolle. „Der Gedanke war faszinierend, aber ich hatte Zweifel, ob das Gebäude mit 300 m2 nicht zu groß ist.“ Entscheidungshilfe kam von einem Freund und Kollegen, der als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Basel zum Thema energetisches Bauen lehrt. „Als ich ihn fragte, ob es wohl machbar und sinnvoll sei, in einem solchen Objekt zu bauen, zu wohnen und zu leben, meinte der: Auf jeden Fall.“

 

Die Idee: ein Haus im Haus

Bald war die Idee gereift, ein Holzhaus in das Palmenhaus zu integrieren. Denn es galt sowohl den speziellen Rahmenbedingungen als auch den Vorgaben des Denkmalschutzes gerecht zu werden. Für die Heizung wollte Martin Klein-Wiele zunächst auf Gas setzen, um die einmalige Investition möglichst niedrig zu halten. Dennoch setzte er sich mit Ulrich Konen zusammen, um die Möglichkeit einer umweltfreundlichen und noch energieeffizienteren Heizung auszuloten.

Konen, Inhaber und Geschäftsführer der Lumitronic GmbH, ist ein ausgewiesener Wärmepumpenspezialist. 2019 hatte ihn der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) als „Wärmepumper des Jahres“ ausgezeichnet. Seit 20 Jahren installiert der Lumitronic-Chef mit seinem Team fast ausschließlich Wärmepumpen der Marke Alpha Innotec (www.alpha-innotec.de): „Die Technik ist grundsolide, sehr robust, langlebig und ausfallsicher. Da bekommen meine Kunden richtig gute Qualität und viel Wert fürs Geld.“ Ganz zu schweigen davon, dass sich mit einer Wärmepumpe klimaschonend und kostengünstig heizen lasse.

Als Ulrich Konen seinem Interessenten vorrechnete, was ihn die Erdwärmepumpe inklusive Bohrung, Installation und Fußbodenheizung in der Anschaffung kosten würde, war er schnell überzeugt. Zumal er erhebliche staatliche Fördermittel in Anspruch nehmen konnte. „Jetzt haben wir damit eine dauerhafte und umweltfreundliche Lösung mit sehr niedrigen Betriebskosten“, so Martin Klein-Wiele. Eine Lösung im Übrigen, die den Wert der Immobilie zusätzlich steigert.

 

Energie aus der Erde

An der Ostseite des Palmenhauses wurde die Erdwärmebohrung gesetzt und die Sonde bis in 113 m Tiefe getrieben. Aufgrund des relativ geringen Wärmebedarfs – innerhalb des Palmenhauses sinkt die Temperatur nie unter 0 °C – reicht eine einzige Erdsonde aus, um die Wärmepumpe mit ausreichend Primärenergie aus der Erde zu beliefern. „Wir haben dort eine Alpha Innotec ‚Alterra SWC 82K3‘ mit 8 kW Leistung installiert“, erklärt Ulrich Konen. Auf einen Extra-Pufferspeicher für die Heizung habe er verzichtet, denn „Pufferspeicher und Einzelraumregelung wirken ja immer als Widerstand. Wir nutzen stattdessen die Fußbodenheizung als Pufferspeicher. Damit, mit einer ordentlichen Einstellung der Anlage und dem hydraulischen Abgleich liegen die tatsächlichen Heizkosten in aller Regel um zehn bis 15 % unter den im Wärmeschutznachweis berechneten Angaben.“ Auch die Bereitung des Brauchwarmwassers läuft direkt über die Wärmepumpe. „Unsere Lösung ist komplett monovalent, arbeitet also ohne Heizstab. Der Speicher für das Brauchwarmwasser fasst 300 l.“

Für vernünftige Temperaturen an heißen Sommertagen setzt Martin Klein-Wiele auf mehrere Faktoren: „Wir haben 430 m2 Dachfläche. Die Beschattung regeln wir mit einem innen angebrachten Tuch, das 68 % des Sonnenlichts reflektiert, aber Luft durchlässt. Hinzu kommen Fenster im First und Drehkipp-Flügel, wie sie für ein Gewächshaus typisch sind. Damit bekommen wir einen vierzigfachen Luftwechsel pro Stunde. Das heißt, wir haben hier immer frische Luft im Raum.“

 

Kühlen: elegant und energiesparend

Zusätzlich hat sich der Innenarchitekt mit seiner Erdwärmepumpe eine besonders elegante und energiesparende Form zu kühlen ins Haus geholt: die sogenannte passive oder auch natürliche Kühlung. Dabei wird die Wärme im Haus in die Erdsonde abgeführt, über die die Wärmepumpe während der kalten Jahreszeit ihre Heizenergie bezieht. Ein zusätzlich installiertes Ventil sorgt hierbei dafür, dass die Wärmepumpe einfach umgangen wird, also überhaupt nicht arbeitet. Strom wird in diesem Fall nur für die Umwälzpumpe benötigt, die den Sole- und Wasserkreislauf in Gang hält und die Fußbodenheizung mit kühlem Wasser versorgt.

Der Effekt ist bemerkenswert. So konnten die Handwerker, die im Hochsommer 2020 bei Außentemperaturen weit über 30 °C ihre letzten Arbeiten im Palmenhaus erledigten, den Innenausbau bei angenehmen 24 °C Raumtemperatur fertigstellen. Zusätzlich hat die passive Kühlung via Erdsonde einen angenehmen Nebeneffekt: Dem Erdreich wird im Sommer Wärme zugeführt – und zwar genau dort, wo sie ab Herbst wieder zum Heizen genutzt wird. Dabei können sich regelrechte Wärmeblasen bilden, die der Erdwärmepumpe zumindest in den ersten Wochen der Heizperiode mehr Wärmeenergie liefern.

Schon jetzt ist Ulrich Konen sicher, dass sein Kunde jährlich mit rund 100 € für die Bereitung des Warmwassers und rund 600 Euro für die Heizung auskommt. Und Martin Klein-Wiele freut sich: „Für die gesamte Heiztechnik mit Bohrung, Installation und Fußbodenheizung haben wir – auch dank der staatlichen Förderung – gerade mal rund 2.500 € mehr investiert als für eine Gasheizung. Das rechnet sich.“ Für die nahe Zukunft plant der Bauherr eine Ost/West ausgerichtete Photovoltaik-Anlage auf seiner Garage zu installieren. „Die wird mir einen erheblichen Teil des Stroms für meine Wärmepumpe liefern. Dann wird das Ganze noch sparsamer und klimaschonender.“

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