Gemeinsam stark: Pumpe plus Wohnungsstation

Dezentrale Trink-/Warmwasser-Konzepte bieten nicht nur energetische, sondern auch hygienische Vorteile für die Bewohner eines Mehrparteienhauses. Bei der zentralen Trinkwassererwärmung muss eine Mindesttemperatur von 60 °C vorgehalten werden, um Legionellen zu vermeiden. Durch das permanente Aufheizen des Wassers und die langen Warmwasserleitungen geht aber viel Energie verloren und zur Aufrechterhaltung der ständigen Trinkwasserzirkulation wird zudem Strom verbraucht.

Die benötigten kWh dafür summieren sich im Jahr. Praktisch gesehen wird jedoch warmes Wasser in der Regel nur wenige Minuten pro Tag gezapft. Es ist effizienter, das Wasser direkt an der Entnahmestelle genau auf die Temperaturen zu erwärmen, die gerade erforderlich sind.

Wer außerdem eine Wärmepumpe mit in die Gebäudeversorgung einbinden will, findet in der Wohnungsstation eine gute Partnerin. Wohnungsstationen werden generell in einzelnen Wohneinheiten installiert und mit der Wärmeversorgung im zentralen Technikraum verbunden. Dabei ist es grundsätzlich egal, ob die Wärme von einer Wärmepumpe, einer Solarthermieanlage oder einer fossilen Heizungsanlage erzeugt wird.

Wärmepumpe und Vorlauf

Je niedriger die Temperatur, die die Wärmepumpe bereitstellen muss, desto effizienter kann sie betrieben werden. Es ist zwar so, dass die Hersteller von Wärmepumpen immer mehr Luft/Wasser-Wärmepumpen für den Bestand anbieten. Auf der ISH 2023 in Frankfurt beispielsweise zeigten zahlreiche Hersteller Systeme, die mit Vorlauftemperaturen oberhalb von 55 °C arbeiten können, bei gleichzeitig hohem COP; hier wird die technische Entwicklung fortschreiten. Doch damit wird nicht der Grundsatz ausgehebelt, dass eine höhere Vorlauftemperatur zulasten der Wärmepumpen-Effizienz geht.

Vorteile Wohnungsstation

Im Vergleich zur rein elektrischen dezentralen Warmwasserbereitung (Durchlauferhitzer, Kleinspeicher o. Ä.) wird bei der Verwendung von Wohnungsstationen die Wärme aus dem Heizungsvorlauf für die Warmwasserbereitung genutzt. Im Geschossbau wird dadurch die Abrechnung der Nebenkosten im Vergleich zu einer zentralen Warmwasserversorgung einfacher für Vermieter und nachvollziehbarer für Mieter. Alle Komponenten – Heizkreisverteiler und optionales Zubehör (z. B. dynamische Regelventile, Wasserschlagdämpfer) oder Passstücke für den Kaltwasser- und Wärmemengenzähler – sind platzsparend in der Wohnungsstation vormontiert.

Beispiel-Projekt „Mathis Wiese“

Wie ein solches Konzept einer Kombination aus Wärmepumpe und Wohnungsstation umgesetzt werden kann, zeigt das fertiggestellte Bauprojekt „Mathis Wiese“. Es handelt sich um ein Seniorenzentrum, das von Juli 2021 bis Anfang 2023 gebaut und im Januar 2023 eingeweiht wurde. Der Neubau umfasst eine Tagespflegeeinrichtung und eine Wohngemeinschaft für Senioren im idyllischen Stadtteil Dreierwalde von Hörstel, einer Kleinstadt am nördlichen Rand des Teutoburger Waldes.

Die Wohngemeinschaft hat zwei Wohngruppen mit je 10 Pflegeappartements. In den Appartements, die sich im Obergeschoss des Hauses befinden, besteht die Möglichkeit, sich mit lieb gewonnenen Möbeln individuell einzurichten. Darüber hinaus sind die beiden Wohngruppen ausgestattet mit einer großen, offenen Küche, einem überdachten Balkon bzw. einer Terrasse mit viel Platz zum Verweilen sowie weiteren Räumlichkeiten. Das Haus will eine Alternative zu einem klassischen Heimplatz bieten, darüber hinaus gibt es eine Tagespflege.

Akteure

Bauherr des Projekts ist die HTW Haus Technik Wilmes GmbH & Co. KG aus Spelle, einem Nachbarort von Hörstel. Die Firma wurde 2002 von Matthias Wilmes gegründet und bietet seitdem Dienstleistungen rund um den SHK- und Elektrobereich an. Der Architekt des Objekts „Mathis Wiese“ ist Thorsten Bick von bick-architektur, Osnabrück. Bauherr und Eigentümer Wilmes zeichnete selbst für die TGA-Planung und deren Ausführung verantwortlich. Das Haus besitzt das hohe Effizienzstufen-Niveau KFW 40 plus. Die Sander Pflege GmbH aus Emsdetten betreibt das Wohngemeinschaftszentrum als Pächterin.

Wärmepumpe plus Wohnungsstation

Ursprünglich war zur Wärmeversorgung eine Hybridkombination aus Wärmepumpe und Gasbrennwert geplant. Doch bedingt durch den Ukraine-Krieg und die steigenden Energiekosten entschied man sich schließlich nur für die Wärmepumpe. Installiert wurden zwei Luft-/Wasserwärmepumpen von BRÖTJE (BRÖTJE BLW NEO 18), versehen mit je einem 1.500-l-Pufferspeicher.

In den Wohnungen sind Fußbodenheizungen eingebaut, außerdem dezentrale Wohnungsstationen von malotech. Die malotech GmbH im münsterländischen Beelen zählt zu den führenden Herstellern von Warmwasser-Systemen in Deutschland. Im kompletten Haus „Mathis Wiese“ wurden insgesamt 15 Wohnungsstationen „MWSW“ installiert. Diese Wohnungsstationen vereinen Frischwasserbereitung und Wärmeübergabe an die Heizflächen der Wohnungen in einem Gerät. Aufgrund ihrer geringen Einbautiefe benötigen sie trotzdem nur wenig Platz.

Installiert wurde ein 4-Leiter-System für die Fußbodenheizung und die dezentrale Trinkwassererwärmung. Im Pufferspeicher wird das Wasser auf 50 bis 55 °C erhitzt. Aus diesem entnehmen dann die Wohnungsstationen über die Frischwasserstationen das Heizwasser für die Warmwasserbereitung. Außerdem fließt bei Bedarf Heizwasser in die Flächenheizkreise zur Beheizung der Räume.

Punktgenaue Wärmelieferung

Das Trinkwarmwasser wird nur während der Anforderungsphase im Durchflussprinzip über einen Edelstahl-Plattenwärmetauscher erwärmt. Ein Temperatur- und Durchflusssensor nach dem Vortex-Prinzip erfasst die Temperaturen und Durchflüsse. Vortex-Durchflussmesser gehören heute zu den Standard-Messgeräten für die Ermittlung des Volumen-Durchflusses von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen. Die Technik ist etabliert und hat sich bewährt.

In der MWSW von malotech regelt ein Controller mittels eines Schrittmotorventils die notwendige Heizenergie für den Plattentauscher. Controller und Schrittmotorventil ersetzen den bisher bei Wohnungsstationen üblichen Proportionalregler. Der Plattentauscher wird nicht warm vorgehalten. Das vermeidet unnötigen Zirkulationsverlust und verhindert Legionellenbildung effektiv. Für die Verbrauchserfassung gibt es beim Typ MWSW zwei Wärmemengenzähler-Einbaustrecken, die im Schrank integriert sind: eine für die Verbrauchserfassung der Fußbodenheizung, die andere für die Erfassung des Warmwasserverbrauchs.

Blick auf das erzielte Ergebnis

Unterm Strich ist ein Wärmeversorgungsystem entstanden, dass sich durch eine hohe Hygiene- und Betriebssicherheit über die Trinkwarmwasserbereitung im Durchflussprinzip auszeichnet. Der geringe Druckverlust ermöglicht Kosteneinsparungen im Rohrnetz. Die Wartungskosten sind niedrig durch das Entfallen der Überprüfungspflicht gemäß Trinkwasserverordnung. Im laufenden Betrieb sind die Instandhaltungskosten gering, weil hochwertige Materialien und wenige bewegliche Teile verbaut wurden.

Die Kombination aus Wärmepumpe und Wohnungsstation ermöglicht in der Praxis auch eine einfache, wohnungsgenaue Verbrauchserfassung und -abrechnung. Technisch gesehen erlauben die großen Wärmeübertrager der Wohnungsstationen MWSW von malotech hohe Trinkwarmwasserleistungen, sodass der Warmwasserkomfort in den einzelnen Appartements zu jeder Zeit und im benötigten Umfang gänzlich gesichert ist. Die Effizienz der Wärmepumpen wird durch die Absenkung der Systemtemperaturen erhöht, was schlussendlich auch zu Kosteneinsparungen führt.