1. Blick auf das Hausdach mit der sichtbaren Solarthermieanlage,
    zur Versorgung der Wärmepumpe und der Warm-Wasserbereitung.

     

RWE Wärmepumpen-Innovativ

Bei diesem Projekt,  handelt es sich um einen Wohnkomplex von 6 Mehrfamilienhäusern im Essener Norden, die Anfang der 90er Jahre erstellt wurden.  Die Gebäude haben je 8 Wohneinheiten.

Ausgangslage:

Die Gebäude wurden durch Gas- Niedertemperatur  Zentralheizungen  beheizt. Die Warmwasserbereitung erfolgte mittels Elektro Durchlauferhitzer.  Der energetische Zustand der Gebäude entsprach der damaligen Bauweise.
Auf Grund stetig steigender Energiekosten, erhöhten sich die Nebenkosten deutlich und trotz der parkähnlichen Grünanlage im Innenhof, wurde es immer schwieriger frei werdende Wohnungen neu zu vermieten.  Der Vermieter stand nun vor der Herausforderung,  Lösungen zu finden, wie die Energiekosten im Rahmen gehalten werden konnten.
Verschiedene Varianten wurden aufgezeigt, um die Energiekosten zu stabilisieren. Letztendlich wurde ein energetisches Sanierungskonzept umgesetzt, welches neben der Anlagentechnik auch das Gebäude betraf.

 

Umgesetztes Sanierungskonzept:

Zunächst ging es darum, den Energiebedarf grundsätzlich zu minimieren. Dies wurde z.B. durch die zusätzliche Dämmung der großflächigen Giebelwände, die Sanierung der Fenster sowie Dach- als auch der Kellerdeckendämmung erreicht. Ergänzend zu den vorgenannten Maßnahmen ging es nunmehr darum, eine besonders energieeffiziente Anlagentechnik für die Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung, unter Nutzung regenerativer Energien, zu planen.

Die Hauseigentümer überzeugte letztendlich das vom Ingenieurbüro  M.E.H.R. aus Essen geplante und vorgestellte Anlagenkonzept einer Solar –Hybrid Wärmepumpenanlage  mit einer Energiezentrale als Schichtspeicher  sowohl für die Heizung als auch für die nunmehr zentral hergestellte Warmwasserbereitung.

 

 

 

Funktionsweise Solar-Hybridwärmepumpe (ratiotherm)

 

Besonderheiten und Funktionsweise der Hybrid Wärmepumpenanlage

Eine solarthermische Anlage, welche auf den Häuserdächern errichtet wurde, versorgt direkt die Wärmetauscher der Wärmepumpen bis zu einer Temperatur von ca. 40 °C mit Wärme. Dadurch wird die Jahresarbeitszahl deutlich verbessert welches insbesondere in der Übergangszeit der Fall ist. Durch die Nutzung auch der niedrigen Solarwärme erhöht sich zudem der jährliche Solardeckungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen solarthermischen Anlagen erheblich.

Erzeugt die solarthermische Anlage Temperaturen die oberhalb von 40 °C liegen, wird diese Wärme direkt dem  Schichtspeicher, der auch als Energiezentrale dient,  zugeführt und die Wärmpumpe wird in dieser Situation nicht für die Bereitstellung von Wärme benötigt, wodurch der Anlagenbetrieb noch effizienter wird.

Durch den Betrieb eines Schichtspeichers (Der wirklich seinen Namen verdient) wird die erzeugte  Wärme exakt in den entsprechenden Temperaturschichten eingelagert. Dadurch erhöht sich die Effizienz der Anlagentechnik noch weiter.

 

Schichtspeicher mit hygienischer Warmwasserbereitung (ratiotherm)

 

das Besondere an diesem Schichtspeicher ist jedoch, dass dieser ohne mechanische Komponenten auskommt. Das heißt, das Wasser lagert sich aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten in den entsprechenden Temperaturschichten ein und der Wartungsaufwand des Speichers wird auf ein Minimum reduziert.
Die Warmwasserbereitung erfolgt über ein Edelstahl- Wärmetauscher Modul  hygienisch einwandfrei. Eine intelligente und frei programmierbare Regelung sorgt für das überzeugende Zusammenspiel aller Anlagenkomponenten.

Die Investition der der baulichen und anlagentechnischen Maßnahmen lag bei rund 600.000 €, der Energiebedarf wurde dadurch um etwa 50% reduziert.

 Lag der Verbrauch  der 6 Gebäude vorher bei rund 356.000 kWh/a, so liegt der rechnerische Bedarf nach der Sanierung bei rund 179.000 kWh/a.  Bei einer Jahresarbeitszahl von 4,5, wird der tatsächliche Strombedarf für die Solar- Hybridwärmepumpenanlage bei rund  40.000 kWh/a liegen.

Durch die Umsetzung der Maßnahmen, konnten die Nebenkosten deutlich gesenkt werden.
Zudem wird durch die gewählte Anlagentechnik nicht mehr der komplette Energieverbrauch mit
Energiepreissteigerungen belastet. In den Sommermonaten steht sie sogar, dank der Solarkollektoren, für die Warmwasserbereitung nahezu kostenlos zur Verfügung.

 

Zukunft

Die Anlagentechnik, bzw. die gewählten Speicher sind aus einem weiteren Grunde zukunftsweisend.
Diese wurden mit Ihren 3.000 l bzw 4.000 l größer ausgelegt als es derzeit notwendig ist. Denn sollte mit der Einführung der intelligenten Stromzähler, der überschüssige Stom aus erneuerbaren Energien  günstig genutzt werden können, könnte auch darüber die Wärmeversorgung umweltverträglich und günstig unterstützt werden.

                                      

Zusammenfassung

  • 6 Mehrfamilienhäuser: (je 8 Wohneinheiten)
  • Inbetriebnahme: 2010 / 2011
  • Heizungsart: Plattenheizkörper in den Wohnungen mit Vor-/ und Rücklauftemp. von 55°C /45°C
  • Wärmepumpensystem: Solar- Hybridwärmepumpenanlagen 1x 63 kW, 4x 32 kW
  • Wärmequelle: 1x 75 m² Kollektorfläche, 4x 40m² Kollektorfläche, Luft
  • Wärmespeicher: Schichtspeicher, Hersteller/Typ: ratiotherm / Oscar; 1x 3.000 l, 4x 2.000 l

Fotos der Anlage

 

Kontaktieren Sie uns

M.E.H.R. GmbH
Humboldtstr. 248
45149 Essen

Telefon +49 201 8936047
Telefax +49 201 17167696

m.grave@spam protectmehr-e.de