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Regenerativ mit drei Hybriden

Sanierung einer Stadtvilla in Neuenkirchen
Regenerativ mit drei Hybriden

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Bei der energetischen Sanierung der alten Stadtvilla galt es u.a., die Klinkerfassade nicht anzutasten. Eine Fassadendämmung war tabu. Durch den Einsatz moderner Hybridheizungsanlagen – Gas-Brennwerttechnik, Luft/Wasser-Wärmepumpe und Solarthermie – erreicht das Wohnhaus dennoch eine gute Effizienzklasse, auch ohne äußere Wärmedämmung.

Leoni Wagner | jo

Den Charme vergangener Zeiten versprüht die nun frisch sanierte Stadtvilla aus dem Jahr 1926 auch heute noch. Die rote Klinkerfassade blieb erhalten ebenso wie die Fensterläden im Dachgeschoss. Das zweischalige Mauerwerk mit Klinkerfassade wurde zusätzlich mit einer Einblasdämmung energetisch verbessert. Die energetische Optimierung erfolgte, ohne die Fassade „anzugreifen“. So beeinträchtigt keine von außen angebrachte Wärmedämmung den historischen Charme. Zusätzlich wurde das ehemals im Anbau befindliche Schwimmbad in eine behindertengerechte Wohnung umgestaltet.So umfasst das Gebäude heute drei Wohnungen mit Wohnflächen von 106 bis 140 m2. Für Umbau und Sanierung wurde Dipl.-Ing. Alfons Ehling aus dem gleichnamigen Architekturbüro aus Wettringen beauftragt.
Drei autark arbeitende Hybridsysteme
Um trotz der Sanierung ohne zusätzliche Fassadendämmung eine Effizienzklasse nach aktueller EnEV zu erreichen, griff man auf ein ausgefeiltes Heizungssystem zurück, das auf erneuerbare Energien setzt. Statt der Gas-Zentralheizung sollte die Wärme- und Warmwasserversorgung in den drei Wohneinheiten unabhängig voneinander funktionieren.
Die Entscheidung fiel auf drei autark arbeitende Hybridsysteme. Durch die Kombination von Gas-Brennwerttechnik und Solarthermie bzw. Luft/Wasser-Wärmepumpe wurde der Wunsch nach der Nutzung regenerativer Energien erfüllt. Zum Einsatz kamen bereits vorgefertigte Hybridsysteme von Remeha:
  • Die Wohnung im EG wird versorgt mit einer Kombination aus Gas-Brennwerttechnik und Luft/Wasser-Wärmepumpe mit der Bezeichnung TzerraHP 390. Zusätzlich wurden drei Solarkollektoren auf dem Dach installiert. Die Wärmeübergabe erfolgt über Flachheizelemente.
  • Im Dachgeschoss übernimmt das Hybridsystem TzerraSol 390 die Wärme- und Warmwasserversorgung. Es besteht aus Gas-Brennwertkessel und drei Solarkollektoren. Hier erfolgt die Wärmeübergabe mittels Fußbodenheizung.
  • Die Wohneinheit im Anbau erhielt das System HybridPlus 390, ein Luft/Wasser-Wärmepumpen-System, das sich auch mit bestehenden Wärmeerzeugern kombinieren lässt. Die Wärmeübergabe erfolgt auch hier über eine Fußbodenheizung.
Die Gas-Brennwert-Kessel der Anlagen arbeiten raumluftunabhängig. Die Gasuhren und die Warmwasserversorgung wurden für jede Wohneinheit separat angelegt. Lediglich die Abgasstrecken der Brennwertkessel wurden zusammengeführt. Zur Trinkwassererwärmung verfügen alle Hybridsysteme jeweils über einen 390 l fassenden Frischwasser-Kombispeicher, der mit vier Speicherzonen modular aufgebaut ist. So kann überschüssige Wärme gespeichert werden. Die Trinkwassererwärmung erfolgt nach dem Prinzip des Durchlauferhitzers.
Gas-Brennwertkessel, Luft-Wasser-Wärmepumpe plus Solarkollektoren
Die beiden Hauptkomponenten des Hybridsystems TzerraHP 390 sind der effizient arbeitende, bereits bewährte Gas-Brennwertkessel Tzerra sowie eine Monoblock-Luft-Wasser-Wärmepumpe. Gemeinsam decken sie einen Leistungsbereich bis 25 kW Nennwärmeleistung ab, wobei die Heizleistung der Wärmepumpe 5 kW beträgt. Ihr COP liegt bei 3,5. Die effiziente Betriebsweise resultiert aus der COP-Optimierung sowie der Invertertechnologie. Dank ihr passt sich die Wärmepumpe stufenlos exakt dem benötigten Wärmebedarf an. Der kompakte Gas-Brennwertkessel Tzerra moduliert herunter bis auf 5,6 kW.
Nur wenn besonders viel Wärme oder Trinkwarmwasser angefordert wird bzw. das Heizen mit Gas in diesem Moment günstiger ist, schaltet sich der Tzerra-Kessel ein. Ansonsten wird die Wärme aus der Luft genutzt. Ein elektrischer Zusatzheizstab, der bei monoenergetischem Betrieb von Luft-Wärmepumpen häufig zum Einsatz kommt, wird daher überflüssig. Auf diese Weise können bis zu 70 % des jährlichen Heizenergiebedarfs mittels Wärmepumpe auf regenerative Weise gedeckt werden. Da hier das Hybridsystem zusätzlich um drei Solarkollektoren mit insgesamt 6,9 m2 Kollektorfläche ergänzt wurde, steigt dieser Wert zusätzlich.
Wärmepumpe als alleinige Heizquelle
Das System HybridPlus 390 wurde in erster Linie dafür entwickelt, einen bestehenden Öl- oder Gaskessel, der noch effizient und zuverlässig arbeitet, um eine regenerative Komponente zu ergänzen. In diesem Fall kam die Monoblock-Luft/Wasser-Wärmepumpe mit 5 kW Nennwärmeleistung und Invertertechnologie zum Einsatz. Das HybridPlus System passt in alle vorhandenen Niedertemperaturanlagen für die Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung und wird üblicherweise mit bestehenden Heizkesseln kombiniert. In diesem Fall arbeitet das System als monovalente Wärmepumpe als alleinige Heizquelle.
Solarthertmie plus Gasbrennwertgerät
Als drittes Hybridsystem kam eine Kombination aus Solarthermie und Gas-Brennwertgerät Tzerra mit dem Namen TzerraSol 390 zum Einsatz. Hierbei handelt es sich ebenfalls um das Gas-Brennwertgerät Tzerra in Verbindung mit drei Solarthermie-Kollektoren. Die Kollektorfläche beträgt sich auf 6,9 m2. Im TzerraSol und den TzerraHP Anlagen sind die Heizkreisstationen mit einer Hocheffizienzpumpe ausgerüstet, steckerfertig zum Anschluss an die integrierten Regelungen.
Um die Wärme, die von den Kollektoren geliefert wird, bestmöglich zu nutzen, verfügen die Solarspeicher über spezielle Ladelanzen. Damit wird dem Solarbereich, oder dem Wärmepumpenbetrieb, Vorrang gegenüber dem Brennwertgerät eingeräumt, wann immer es möglich ist.
Individuell einsetzbar
Die Installation der drei Hybridsysteme erfolgte aufgrund des hohen Vorfertigungsgrades zügig und problemlos. Sie eignen sich für den Neubau ebenso wie für den modernisierten Altbau – auch dann, wenn nur wenig Platz zur Verfügung steht. Die benötigte Aufstellfläche z.B. für TezrraHP und TzerraSol beträgt 1,3 m2.
Architekt:
Dipl.-Ing. Architekt Alfons Ehling, Wettringen
http://architekturbuero.ehling-wettringen.de/


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