Wärmepumpen-Hybridanlage für Mehrfamilienhaus in Adorf
In diesem Mehrfamilienhaus mit fünf Wohneinheiten wurde im Zuge einer umfangreichen Gebäudesanierung eine Wärmepumpen/Kessel-Hybridanlage eingebaut.
Angaben zum Projekt
Dieses Gebäude ist Teil des Forschungsprojektes “LowEx Bestand Analyse”, in dem drei Forschungsinstitute gemeinsam mit Herstellern von Heiz- und Lüftungstechnik und mit Akteuren aus der Wohnungswirtschaft Lösungen für den effizienten Einsatz von Wärmepumpen, Wärmeübergabesystemen und Lüftungssystemen bei der energetischen Modernisierung von Mehrfamilienhäusern entwickelt haben.
Das Fünf-Parteien-Haus aus dem Jahr 1963 befindet sich in Adorf (Vogtland), einer der kälteren Regionen Deutschlands (Normaußenlufttemperatur von -14,7 Grad Celsius). Die zentrale Wärmeversorgung erfolgte zuvor über einen 40 kW-Gaskessel aus dem Jahr 1993. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden Sanierungsarbeiten am Dach durchgeführt, die Fenster erneuert sowie die Gebäudehülle gedämmt. Die alte Gaskesselanlage wurde durch eine Kessel-/Wärmepumpen-Hybridanlage ersetzt. Außerdem wurde ein Lüftungssystem eingebaut.
Ein Schwerpunkt im Rahmen des Forschungsprojekts lag auf der Entwicklung und Implementierung neuer Regelungskonzepte, die im Gegensatz zu bisher üblichen Hybridgeräten die aktuellen Betriebsbedingungen für die Ermittlung der optimalen Betriebsweise berücksichtigen.
Während der Umbauzeit wurde das Gebäude durchgehend bewohnt. Rückmeldungen seitens der Mieter*innen signalisierten einen höheren thermischen Komfort im Sommer wie auch im Winter. Weiter hat sich das Raumklima verbessert, sodass keine Schimmelbildung mehr auftrat. Das Demonstrationsgebäude hat den Sanierungsprozess erfolgreich durchlaufen, erreicht signifikante CO2-Einsparungen über den Stand marktüblicher Sanierungsstandards hinaus und wurde bereits an mehreren Stellen präsentiert. Sowohl die Wärmepumpenanlage als auch das Fassadensystem mit integrierter Lüftungsanlage erfüllen ihre jeweiligen Funktionen und tragen dazu bei, dass das Gebäude mit einem hohen Komfortniveau betrieben werden kann.
Projekteinreichende*r
Kay Burmeister, Geschäftsführer Wohnungsgesellschaft Adorf/Vogtl. mbH https://www.wohnen-adorf.de/
Kooperationspartner
Fraunhofer ISE
Weitere Projektpartner siehe Links.
Weitere Projektpartner siehe Links.
Eckdaten Gebäude
PLZ Gebäudestandort
08626
Ort Gebäudestandort
Adorf
Gebäudeart
Mehrfamilienhaus
Baujahr
1946-1976
Sanierungsstand
Altbau vollsaniert
Beheizte Fäche
292 m²
Wärmeversorgung vor Einbau Wärmepumpe
Heizungsart alt
Gasheizung
Art Brauchwassererwärmung
Zentral
Art der Raumwärmeübergabe
Heizkörper
Energieverbrauch
63.000 kWh pro Jahr
Vorlauftemperatur (vorher)
61-70 °C
Leistung Wärmeerzeuger
40 kW
Spezifischer Heizenergieverbrauch
216 kWh/m²a
Herausforderungen
Eine Herausforderung bestand darin, die Mieter*innen für das Forschungsprojekt zu begeistern und sie in die Evaluierung mit einzubeziehen. Außerdem mussten die Entwickler*innen sowie die ausführenden regionalen Handwerksbetriebe zusammengeführt werden.
Generell ist die Umsetzung der Theorie in die Praxis nicht ganz einfach: In der Theorie erscheint alles klar und strukturiert, in der Praxis jedoch treffen wir oft auf unvorhergesehene Probleme und müssen flexibel reagieren.
Eine starre Fördermittelstruktur kann die Realisierung solcher Bauforschungsprojekte erschweren, da sie wenig Spielraum für Anpassungen lässt. Die Fördermittelbeantragung sowie die Abrechnung waren herausfordernd, da es keine Standardprozesse für diese Art Forschungsprojekt gibt. Hinzu kamen die Preissteigerungen im Bausektor, die Energiekrise sowie die Corona-Pandemie, was die Zeit- und Kostenplanung erschwerte.
Generell ist die Umsetzung der Theorie in die Praxis nicht ganz einfach: In der Theorie erscheint alles klar und strukturiert, in der Praxis jedoch treffen wir oft auf unvorhergesehene Probleme und müssen flexibel reagieren.
Eine starre Fördermittelstruktur kann die Realisierung solcher Bauforschungsprojekte erschweren, da sie wenig Spielraum für Anpassungen lässt. Die Fördermittelbeantragung sowie die Abrechnung waren herausfordernd, da es keine Standardprozesse für diese Art Forschungsprojekt gibt. Hinzu kamen die Preissteigerungen im Bausektor, die Energiekrise sowie die Corona-Pandemie, was die Zeit- und Kostenplanung erschwerte.
Lösungsansatz
Die Umsetzung derartiger Bauforschungsprojekte kann relativ komplex sein, unter anderem, da sich Theorie und Praxis oft unterscheiden. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist eine umfangreiche Kommunikation mit allen Beteiligten unerlässlich. Dies umfasst nicht nur Mitarbeitende und Handwerker*innen vor Ort sowie die Öffentlichkeit, sondern auch die Fördermittelgebenden. Besonders wichtig ist eine klare Struktur in Bezug auf die Bauabläufe. Wir müssten flexibel sein um auf unvorhergesehene Lageänderungen reagieren können.
Das Krisenmanagement spielte ebenfalls entscheidende Rolle bei der Bewältigung unvorhergesehener Herausforderungen während der Bauphase. Dies wurde sichtbar im Rahmen der Corona- und Energiekrise sowie durch den Anstieg der Baupreise. Dank effizientem Krisenmanagement war es uns möglich, angemessen auf Probleme zu reagieren und schnell Lösungen zu finden, um den Projektfortschritt nicht zu gefährden. Wir konnten auf mögliche Risiken frühzeitig reagieren, um Maßnahmen zur Risikominderung zu ergreifen und im Ernstfall adäquat reagieren zu können. Dabei ist wieder eine klare Kommunikation mit allen Beteiligten sowie eine flexible Anpassung der Strategie von entscheidender Bedeutung.
Erfahrungen und Ausblick
Am Ende konnten wir die Herausforderungen bewältigen und sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen dieser umfangreichen Sanierung. Dieses Projekt hat dazu beigetragen, dass auch kleine Wohnungsbaugesellschaften in der Lage sind, Forschungs- und Entwicklungsprojekte (FuE) durchzuführen und hat aufgezeigt, dass Bestandsobjekte so ausgerüstet werden können, dass sie den heutigen niedrigen CO2-Standard ohne Abriss erfüllen. Allein der Einbau der Kessel-/Wärmepumpen-Hybridanlage konnte die CO2-Emissionen um 59% senken.
Tipps für Dritte
Letztendlich trägt ein gut durchdachtes Krisenmanagement dazu bei, die Stabilität und den Erfolg des Bauprojekts auch in schwierigen Situationen zu gewährleisten.
Die Überwachung der Baukosten ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Wir mussten sicherstellen, dass das Projekt im Rahmen des Budgets bleibt und keine unerwarteten Kosten entstehen. Dies uns leider nicht ganz gelungen. Die Gesamtkosten des Projektes beliefen sich am Ende auf 480.000 €, die Fördersumme betrug 109.500 €. Die Verzögerungen bewirkten, dass die effektiven Kosten durch den Anstieg der Baupreise sehr viel höher waren als geplant. Die Fördersumme wurde aber am Anfang des Projektes bewilligt und konnte nicht mehr angepasst werden, was sehr bedauerlich war.
Eine gewisse Risikobereitschaft für neue Ideen und Ansätze ist ebenfalls wichtig.
Durch eine strukturierte Planung, umfangreiche Kommunikation und Flexibilität können auch komplexe Projekte wie dieses erfolgreich umgesetzt werden. Für diese Erfahrungen sind wir dankbar.
Steckbrief Wärmepumpe
Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
Dauer der Umsetzung
4 Jahre
Wärmequelle
- Außenluft
Thermische Leistung
8 kW
Bauliche Maßnahmen
- Dämmung oberste Geschoßdecke / Kellerdecke
- Dämmung Außenwände
- Fenstertausch
- Sonstiges (siehe Erläuterungen)
Erläuterungen bauliche Maßnahmen
Zusätzlich zur Hybridheizungsanlage wurde ein Lüftungssystem integriert.
Betriebsdaten Wärmepumpe
Vorlauftemperatur (neu)
57 °C
JAZ Wärmepumpe
2,88
Erläuterungen
Der Einbau der neuen Wärmeversorgung erfolgte im Oktober 2020. Die Gebäudehülle war noch nicht saniert und die Heizkurve wurde auf eine Heizkreisvorlauftemperatur von 76 °C für eine Außenlufttemperatur von -15 °C eingestellt. Während der Heizperiode 2021/2022 wurde die Heizkurve stufenweise herabgesetzt, nachdem die Sanierung der Gebäudehülle in weiten Teilen abgeschlossen war.
Die Wärmepumpe wurde auf die Leistungsanforderung nach Sanierung der Gebäudehülle ausgelegt. Somit war vor der Gebäudesanierung der Betrieb des Kessels bei niedrigen Außenlufttemperaturen zur Deckung der Heizlast eingeplant. Zudem wird der Betrieb des Kessels notwendig, um Heizkreisvorlauftemperaturen über der maximalen Vorlauftemperatur der Wärmepumpe bereitzustellen. Die Trinkwassererwärmung wird ausschließlich vom Kessel übernommen.
Erläuterungen zur JAZ: Da die ausgewerteten Messperioden im sanierten und unsanierten Zustand weniger als ein Jahr umfassen, wurden die täglichen Verbrauchsdaten der Wärmepumpe ermittelt und auf ein einheitliches Referenzjahr umgerechnet. Die Methodik kann unter dem Link in der Linksammlung weiter unten eingesehen werden. Für den unsanierten Stand ergibt sich eine JAZ von 2,79 und für den sanierten Zustand von 2,88 (die Werte sind in Tabelle 6 angegeben).
Die Wärmepumpe wurde auf die Leistungsanforderung nach Sanierung der Gebäudehülle ausgelegt. Somit war vor der Gebäudesanierung der Betrieb des Kessels bei niedrigen Außenlufttemperaturen zur Deckung der Heizlast eingeplant. Zudem wird der Betrieb des Kessels notwendig, um Heizkreisvorlauftemperaturen über der maximalen Vorlauftemperatur der Wärmepumpe bereitzustellen. Die Trinkwassererwärmung wird ausschließlich vom Kessel übernommen.
Erläuterungen zur JAZ: Da die ausgewerteten Messperioden im sanierten und unsanierten Zustand weniger als ein Jahr umfassen, wurden die täglichen Verbrauchsdaten der Wärmepumpe ermittelt und auf ein einheitliches Referenzjahr umgerechnet. Die Methodik kann unter dem Link in der Linksammlung weiter unten eingesehen werden. Für den unsanierten Stand ergibt sich eine JAZ von 2,79 und für den sanierten Zustand von 2,88 (die Werte sind in Tabelle 6 angegeben).
Kosten
Kosten Wärmepumpe (inkl. Einbau):
30.000 €
Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen):
480.000 €
Fördermittel:
109.500 €
Weiterführende Links
Kontaktdaten
Kay Burmeister
Wohnungsgesellschaft Adorf/ Vogtl. mbH
Deutschland 
