Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser

1. Schritt: das Konzept

Die städtische Wohnungsbaugesellschaft allerland Immobilien GmbH entwickelte für ein Mehrfamilienhaus einen umfangreichen Sanierungsplan. Das 1969 errichtete Haus bietet 18 Wohneinheiten, in der Größe von 50 bis 68 m². Durch dreifach verglaste Fenster, Dämmung der Fassade und Kellerdecke sowie ein neues Dach sank die Heizlast drastisch. Ergänzt wurde die Maßnahme mit einer Innensanierung: Bäder, Fußböden sowie Wohnungstüren hat man ebenfalls erneuert. Zudem stand die elektrische und wasserseitige Anlagentechnik auf dem Austauschplan. Die vorhandenen Heizkörper blieben unangetastet, sie laufen jetzt mit einer deutlich niedrigeren Vorlauftemperatur. Die Lüftung wird über dezentrale Geräte sichergestellt, die ca. 88 % Wärmerückgewinnung aufweisen. Baubeginn war am 1. August 2022, die Fertigstellung am Gebäude selbst ist im Spätsommer 2023 erfolgt.

Ein kritischer Teil einer Baumaßnahme dieses Umfangs bildet die Heiztechnik. Die Kernfrage: Wie gelingt der Wechsel von den alten Gas-Etagenheizungen mit 10 kW zu erneuerbaren Energien? Denn genau das war der Anspruch der allerland GmbH, die in Celle für ca. 2.000 Wohnungen verantwortlich ist. Darüber hinaus sollte die neue Technik platzsparend, wartungsarm und per Fernüberwachung jederzeit zu prüfen sein. Den richtigen Partner fand das Unternehmen mit Remko (www.remko.de), dem Spezialisten für regenerative Systeme, und seiner neuen modularen Wasser-Wasser-Wärmepumpe MWL.

2. Schritt: neue Heiztechnik

Das innovative dezentrale System ist wie folgt aufgebaut: Pro Wohneinheit wird eine MWL eingesetzt, die an die Quellenpufferspeicher angeschlossen ist. Diese liefern konstant 20 °C als Grundtemperatur. Sie wird in der Wohneinheit auf die erforderlichen Werte für Heizung und Warmwasser erwärmt. Als weiterer Baustein dient die 40-kW-Photovoltaikanlage auf dem Dach, die Strom für den Betrieb der Komponenten liefert.

Des Weiteren speist sie den Überschuss als thermische Energie in die drei neuen 800 Liter fassenden Pufferspeicher. Diese sind miteinander verbunden und werden überkreuz durchströmt, um die optimale Energieausbeute sicherzustellen. Zwei WKF Duo-Wärmepumpen speisen die Speicher. Zusammen leisten sie zwischen 17 und 48 kW. Die beiden Innenmodule und die Pufferspeicher befinden sich im Keller, die Außengeräte stehen an der Giebelseite zur Straße hin. Der allerland GmbH gelang es mit ihrem Konzept, den Primärenergiebedarf um mehr als 90 % zu senken. Knapp 1,6 Mio. Euro wurden in das Projekt investiert.

So funktioniert die modulare Wärmepumpe

Die MWL besteht aus einem kompakten, 205 cm hohen Block mit drei Modulen. Unten befindet sich der 149 l fassende Trinkwasserspeicher, darauf die Wärmepumpe und oben das (optionale) Lüftungsgerät mit den Anschlüssen. Da die Lüftung hier dezentral erfolgt, wurde auf das Modul verzichtet. Durch die Abmessungen – die MWL benötigt nur so viel Stellfläche wie ein Kühlschrank – konnte sie in die Küchenzeile integriert werden. Mit einem Schallleistungspegel von 37 dB(A) arbeitet das Gerät leise und stört im Wohnumfeld nicht.

Das Herzstück der MWL, die Wasser/Wasser-Wärmepumpe, verfügt über eine Heizleistung von 3,2 kW (bei W20/W35). Das entspricht einem COP von 6,8. Zur Sicherheit ist zudem ein 3-kW-Heizstab integriert, der ebenfalls eine schnelle Warmwasserbereitung und einen Notheizbetrieb ermöglicht. Vor allem dann, wenn die maximale Stromanschlussleistung pro Wohneinheit etwa vom örtlichen Versorger gedeckelt wird, passt das Gerät bestens. Denn in solchen Fällen können z. B. Durchlauferhitzer oder Wohnungsübergabestationen mit elektrischer Nachheizung nicht eingesetzt werden. Mit der MWL wird das Stromnetz stattdessen minimal belastet. Im Remko-Konzept enthalten ist auch ein Platz für den Wärmemengenzähler, über den abgerechnet wird, sowie für die Wasseruhr.

3. Schritt: die sukzessive Umsetzung

Die allerland GmbH informierte im Vorfeld und stimmte die Maßnahme detailliert mit den Mietern ab. Dadurch war sichergestellt, dass die Bewohner die kurzfristigen Einschränkungen mittrugen. Zwei Leerstandswohnungen wurden genutzt, um während der Badsanierungen Ausweichmöglichkeiten zu bieten. Die Umbauten und Erneuerungen innerhalb des Hauses konnten so mit allen Gewerken in nur fünf Monaten umgesetzt werden.

Dabei verfuhr man zweigleisig: Die neuen Stränge für Kaltwasser sowie Vor- und Rücklauf der MWL wurden in die Fassade eingelegt und später überdämmt. Dieses Verfahren funktionierte aufgrund der 20-Grad-Vorlauftemperatur für die MWL. „Es ist sehr viel einfacher und dazu kostengünstig, weil zeitsparend“, erklärt Alexander Kreipe, der Verantwortliche der allerland GmbH. „Da es im Gebäude keine Versorgungsschächte gibt und die Wärmedämmung an der Fassade komplett neu angebracht wurde, war diese Lösung für uns ideal.“ Parallel wurde in den Wohnungen gearbeitet. Der Umschluss auf die MWL und die Kaltwasserleitungen nahm pro Wohnung nur jeweils 2 bis 3 Tage in Anspruch.

Insbesondere das Plug-and-play-Prinzip der Wärmepumpe reduziert die Installationskosten und hilft bei der raschen Umsetzung. Die Module der MWL sind weitgehend vorkonfektioniert und werden in ein stabiles Gestell eingefügt. Dort sind bereits bestimmte Hydraulikkomponenten installiert, u. a. für den Anschluss der Quelle, des Heizungsvor- und -rücklaufs und der Kalt- und Warmwasserverrohrung. Alle Anschlüsse lassen sich eindeutig zuordnen.

4. Schritt: einfache Kontrolle des Systems

Für die allerland GmbH war es essenziell, die eingesetzten Geräte per Fernwartung im Blick behalten zu können. Dies hat gleich mehrere Vorteile: Durch die Anbindung über das Remko Smart-Web kann bei Bedarf sofort jede einzelne Wärmepumpe kontrolliert und eine Fehlerdiagnose durchgeführt werden. Alle Einstellungen lassen sich, falls erforderlich, direkt korrigieren, zudem kann sich ein Remko-Spezialist bei Fragen zuschalten. Sollte ein Wartungseinsatz notwendig sein, ist der kritische Punkt schon bekannt und der Aufwand ist sehr viel geringer. Dies sichert zu Zeiten von Fachkräftemangel einen stabilen Betrieb, entlastet den Service der Immobilienverwaltung und minimiert Probleme mit den Mietern.

Dazu passt auch die Grundkonzeption der Wärmepumpe MWL. Sie ist weitgehend wartungsfrei, nur die üblichen Komponenten wie z. B. die Opferanode im Trinkwasserspeicher sind zu prüfen. Ihre Module lassen sich mit wenigen Handgriffen einzeln und komplett tauschen und zur Wartung geben. Auf diese Weise sind sowohl die allerland GmbH als auch die Mieter vor langwierigen Instandhaltungsvorgängen geschützt.

Positive Erfahrungen

Die Ansprüche an das neue System wurden mit der modularen Wärmepumpe MWL erfüllt. Das innovative Konzept unterstützt die allerland GmbH bei der Transformation ihrer Bestandsgebäude, die Erfahrungen werden in die nächsten Projekte einfließen. Hier spielen vor allem diese Aspekte eine wichtige Rolle: Einsatz erneuerbarer Energien, Einhaltung der Trinkwasserverordnung, mögliche Einschränkungen hinsichtlich der elektrischen Anschlussleistungen, einfache Betriebskostenabrechnung sowie der allgegenwärtige Fachkräftemangel. Und on top gibt es die Förderfähigkeit gemäß den BAFA-Richtlinien. Nach der Sanierung konnte der Standard KfW 70 erreicht werden – ein Erfolg für alle Beteiligten.