Das Gebäude befindet sich in Binzen im Süden von Baden-Württemberg. Ursprünglich wurde es als Gemeindehaus genutzt, dann jedoch zum Wohngebäude umfunktioniert. Auf dem Grundstück befindet sich auch ein kleines, modernes Bürogebäude, das in Niedrigenergiebauweise errichtet wurde.
Die Eigentümer wollten nach dem Erwerb des Hauses die Energieversorgung modernisieren, um den enormen Gasverbrauch von fast 40.000 Kilowattstunden pro Jahr zu reduzieren. Da das ehemalige Gemeindehaus unter Denkmalschutz steht, konnte an der Gebäudehülle nichts verändert werden. Auch die bis zu 3,5 Meter hohen, einfach verglasten Kastenfenster durften nicht ausgetauscht werden.
Um die Wärmeverteilung zu verbessern, wurden zusätzliche Radiatoren und Deckenheizungen im Bad sowie im Flur installiert. Mit diesen zusätzlichen Maßnahmen war der Einbau einer Hybridlösung aus Luft/Wasser-Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät möglich.
Die CO2-Emissionen des 115 Jahre alten Gebäudes konnten von ursprünglich 8,6 auf 4,2 Tonnen CO2 pro Jahr mehr als halbiert werden.
Die baulichen Bedingungen, die aufgrund des Denkmalschutzes nicht verändert werden durften, stellten die größte Herausforderung dar. Die Gebäudehülle ist kaum gedämmt, die zahlreichen und teilweise sehr großen Kastenfenster nur einfach verglast.
Eine weitere Herausforderung bestand darin, den Spitzenlastkessel, den Pufferspeicher und den Wasserspeicher zusätzlich zu Waschmaschine und Trockner im zwei Kubikmeter kleinen Technikraum unterzubringen.
Lösungsansatz
Eine reine Wärmepumpenlösung war aufgrund der Heizlast von knapp 30 kW nicht möglich. Daher wird die Luft-Wasser-Wärmepumpe bei Spitzenlasten von einem Gas-Brennwertgerät unterstützt. Der Bivalenzpunkt der Heizung liegt bei 3°C: Bis zu dieser Außentemperatur heizt die Wärmepumpe allein, danach schaltet das Gas-Brennwertgerät zu.
Ein witterungsgeführter Systemregler übernimmt die Steuerung und kann zudem automatisch den wirtschaftlichsten Energieträger auswählen, wenn statt des Bivalenzpunktes die Strom- und Gastarife als Steuergröße festgelegt werden.
Um den Wärmebedarf trotz reduzierter Vorlauftemperatur (60 °C anstatt bislang 75 °C) zu decken, wurden die Wärmeübertragerflächen vergrößert. Dies reichte aber nicht aus, daher wurden im Flur und im Bad zusätzlich zwei Deckenheizungen in Trockenbauweise installiert. Die Wärmeverteilung ist jetzt auf zwei Heizkreise aufgeteilt: Die Temperaturspreizung für Radiator und Kompaktheizkörper liegt bei 60/50 °C, für Deckenheizung bei 38/31 °C.
Erfahrungen und Ausblick
Aufgrund der Konstellation dieses Projektes – denkmalgeschütztes Haupthaus plus energieeffizientes Nebengebäude – wird der Fachbetrieb die gesamte Anlage eng monitoren und bei Bedarf nachjustieren. Dann kann auch das tatsächliche Nutzungsverhalten besser berücksichtigt werden.
Durch die abgestimmte Kombination aus Wärmepumpe und Spitzenlastkessel ist es innerhalb eines Jahres gelungen, den Gasverbrauch auf nur noch 2.000 kWh zu senken. Gegengerechnet werden muss dafür aber der Stromverbrauch als Antriebsenergie für die Wärmepumpe, und zwar in Höhe von 8.400 kWh. Mit der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe, die bei 2,8 liegt, macht das zusammen nur 10.400 kWh Endenergie aus.
Aus einer Kilowattstunde Strom entstehen also fast drei Kilowattstunden Wärme. Das ist angesichts der Rahmenbedingungen ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis.
Tipps für Dritte
Auch in Gebäuden, die auf den ersten Blick ungeeignet für Wärmepumpen scheinen, lohnt es sich, mithilfe von Spezialisten alle Optionen zu prüfen. Unsere Erfahrung zeigt, dass eine Hybridlösung für viele Bestandsgebäude gut funktionieren kann, wenn die Heizlast nicht von einer Wärmepumpe allein gestemmt werden kann.
Steckbrief Wärmepumpe
Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
Wärmequelle
Außenluft
Spitzenlastkessel
Thermische Leistung
12 kW
Elektrische Leistung
5 kW
Maßnahmen Heizsystem
Heizkörpertausch
Pufferspeicher
Sonstiges (siehe Erläuterungen)
Erläuterungen zum Heizsystem
In zwei Räumen wurden Deckenheizungen in Trockenbauweise eingebaut.
Betriebsdaten Wärmepumpe
Vorlauftemperatur (neu)
55 °C
Stromverbrauch Wärmepumpe
8.400 kWh pro Jahr
JAZ Wärmepumpe
2,8 (Hybridsystem)
Die JAZ wurde am Gerät abgelesen und beinhaltet keine Hilfsenergien oder Speicherverluste
Erläuterungen
Endenergieverbrauch NEU, nach Einbau der Wärmepumpe: 10.400 kWh (Reduzierung um 70 Prozent)
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