Dezentral ist effektiver

Dr. Jakob Sierig, Geschäftsführung Geothermiekontor | be

Kaum eine Technologie ist so gut, dass sie nicht noch besser werden könnte. Derzeit macht Erdwärme einen Sprung nach vorn. Südlich von Stuttgart ging die bundesweit erste dezentrale Wärmepumpen-Anlage für Mehrfamilienhäuser an den Start.

Mit messbaren Vorteilen: Weil die Wärmepumpen erst vor Ort in den Wohnungen Wärme produzieren, werden Zirkulations- und Verteilverluste vermieden. Weil das Warmwasser weniger stark erhitzt werden muss, entstehen weitere Einspar-Potenziale. Die Anlage ist somit bis zu 40 % effizienter als eine gängige Erdwärme-Zentralheizung. Wärmepumpen sind nichts Neues. Aber normalerweise stehen sie im Keller. Dort, im klassischen Heizraum, wird die Energie aus dem Untergrund aufbereitet.

Die ganzjährig etwa 5 bis 10 °C warme Sole wird von der Wärmepumpe auf das richtige Temperaturniveau für Warmwasser-Versorgung und Heizung gebracht.

Das warme Brauchwasser wird dann ebenso wie der Heizungs-Vorlauf nach oben zu den Verbrauchern gepumpt. Versorgt die Anlage ein Mehrfamilienhaus, müssen oft größere Distanzen überwunden werden.

Doch je größer die Distanz, desto mehr Verluste gibt es unterwegs – und die sind vermeidbar.

Mit dieser Grundüberlegung wurde das Modellprojekt „Mehrfamilienhaus ohne Heizraum“ gestartet. Realisiert haben es Experten der Firma Geothermiekontor gemeinsam mit dem Schweizer Wärmepumpen-Hersteller CTA AG und dem Steinbeis-Transferzentrum. Auftraggeber war die Esslinger Wohnbaufirma Metzger GmbH & Co. KG, das Bundeswirtschaftsministerium hat das besondere Vorhaben gefördert.

Die neue Lösung hat sich von der zentralen Wärmepumpe im Keller verabschiedet. Stattdessen wurde jede Wohnung mit eigener Wärmepumpe ausgestattet, so, wie es bei Gasthermen auch gang und gäbe ist. Durch die Leitungen vom Keller zu den Wohnungen fließt nun nichts aufwändig Erwärmtes mehr, sondern die nur 5 bis 10 °C warme Sole aus dem Untergrund – hierbei drohen keine nennenswerten Wärmeverluste. Erst vor Ort in den Wohnungen arbeiten dann die Wärmepumpen.

Dadurch entsteht ein weiterer Vorteil. Wenn in Mehrfamilienhäusern das Warmwasser zentral bereitet wird, schreibt die Trinkwasserverordnung vor, dass die Wassertemperatur rund um die Uhr konstant über 60 °C warm gehalten werden muss – um Legionellen zu verhindern. Das kann man sich sparen, wenn das Warmwasser erst in den Wohnungen bereitet wird. Dort genügen meist Temperaturen um 50 °C. Gerade diese Differenz macht für Wärmepumpen einen enormen Unterschied, denn sie arbeiten im Bereich zwischen 30 und 40 °C am effizientesten und brauchen vergleichsweise viel Strom, sobald höhere Temperaturwerte gefordert sind. Allein dieser Effekt bedeutet, dass die dezentrale Wärmepumpe beim Brauchwasser etwa 25 % Strom einsparen kann. Als Heizungs-Vorlauf für eine Fußbodenheizung ist die dezentrale Wärmepumpe optimal.

Beim Leistungsvergleich macht die dezentrale Lösung also klar das Rennen: Sie kann gegenüber einer zentralen Wärmepumpe etwa 25 % Wärme und bis zu 40 % Strom einsparen.

Eine solche Wärmepumpe sieht ähnlich aus wie ein mannshoher Kühlschrank. Und sie macht auch ähnliche Geräusche, allerdings etwas leiser. So kann die Wärmepumpe beispielsweise in eine Küchenzeile integriert werden oder in der Garderobe stehen, ohne dass dadurch die Nachtruhe gestört würde. In Nellingen, einem Ortsteil von Ostfildern bei Stuttgart, stehen die dezentralen Wärmepumpen in den Abstellräumen der Wohnungen. Das dortige Modellprojekt besteht aus 28 Wohnungen, meist über 100 m² groß, das passt perfekt zu den Potenzialen der dezentralen Wärmepumpe.

Etwa 2 000 bis 4 000 Euro Mehrkosten pro Wohnung muss man investieren, wenn man sich so für alle Zeiten unabhängig machen will von fossilen Brennstoffen – man bekommt zugleich eine Sicherheit für niedrige Nebenkosten. Die Entwickler rechnen damit, dass Nutzer jährlich etwa 100 bis 200 Euro Einsparungen haben. Sie haben kalkuliert, dass die Anlage nach etwa 14 Jahren amortisiert ist, wenn man jährlich 5 % Energiepreissteigerungen, 3 % allgemeine Teuerungsrate und 3 % Kapitalkosten voraussetzt. Die Hausbewohner in Nellingen sparen zudem dauerhaft das Geld für alle Kontrollen und Formalitäten, die bei zentralen Großanlagen vorgeschrieben sind.

Ein Plus an Komfort gibt es auch. Jeder Bewohner kann sich seine Anlage dank einer übersichtlichen Steuerung selbst individuell regulieren, das Warmwasser ebenso wie den Vorlauf für die Niedrigtemperatur-Fußbodenheizung. Und das Ganze zu Uhrzeiten, die zu den jeweiligen Lebensgewohnheiten passen. Im Sommer lässt sich die Wohnung über dieselbe Anlage auch kühlen.

Das neue Konzept wurde erst möglich durch eine von der Geothermiekontor GmbH neu entwickelte Wärmepumpe. Geoheat mod 2–8 ist dank eines neuartigen Schallkonzepts besonders leise. Und sie kann stufenlos mit einer Leistung von 2 bis 6 kW heizen. Das erlaubt, absolut effektiv die jeweils notwendige Heizleistung abzurufen. Denn bei modernen Wohnungen benötigt man nur noch eine geringe Heizleistung für die Heizung selbst. Das Warmwasser kann aber Dank der hohen möglichen Heizleistung wie gewohnt in etwa einer halben Stunde wieder auf Temperatur gebracht werden.

All die Technik, die man normalerweise im Heizraum sucht, ist in dem neuen Gerät gebündelt. Kernstück ist ein 220 l fassender Speicher für warmes Brauchwasser. Ein gut durchdachtes Anschlusskonzept ermöglicht es, dass die Wärmepumpe vom Rohfußboden aus mit den notwendigen Leitungen angefahren werden kann.