1 Vier Luft/Wasser-Wärmepumpen versorgen 600 m² auch bei Frost; ein Elektroheizer unterstützt nur bei Bedarf.
2 Regelung und Fernüberwachung optimieren den Betrieb; jährlich werden fast 2.700 Euro gegenüber Gas eingespart.
3 Dämmung, Dach, Fassade und PV sollen folgen; die modulare Anlage passt ihre Leistung flexibel dem neuen Bedarf an.
Das Mehrfamilienhaus von Annette Schröder im Speckgürtel von Bielefeld ist architektonisch und bautechnisch typisch für die 1960er-Jahre. Der Baukörper aus einfachem, verputztem Mauerwerk hat eine funktionale und energetisch günstige, kompakte Form. Das Haus ist voll unterkellert. Sechs großzügig geschnittene Wohnungen verteilen sich auf zwei Etagen und das ausgebaute Dachgeschoss; erschlossen werden sie über ein zentrales Treppenhaus. Im Laufe der Jahre wurden regelmäßig einzelne Erhaltungs- und Erneuerungsmaßnahmen umgesetzt, beispielsweise der Austausch der Fenster und die Dämmung der obersten Geschossdecke. Eine grundlegende energetische Sanierung steht jedoch noch aus.
Umso anspruchsvoller war die Aufgabe, jetzt die alte Gasheizung auszutauschen, so Schröder: „Den 26 Jahre alten Gaskessel einfach durch einen neuen zu ersetzen, war aus meiner Sicht keine Lösung. Denn zum einen ist das Verbrennen fossiler Energien nicht nachhaltig. Zum anderen muss ich die Entwicklung der Energiekosten im Blick haben, die auf die Mieter umgelegt werden. Steigen diese Kosten, wirkt sich das unmittelbar auf die Vermietbarkeit des Objektes aus. Und natürlich spielt auch die Finanzierbarkeit der Investition in eine neue Heizungsanlage eine maßgebliche Rolle, speziell im Hinblick auf künftig anstehende Sanierungsmaßnahmen.“
Niedrigere Vorlauftemperatur ausgetestet
Für Zentralheizungs- und Lüftungsbaumeister Peter Brinkmann, geschäftsführender Inhaber des Fachhandwerksunternehmens Theodor Brinkmann Sanitär Heizung in Bielefeld, gehört dieses Spannungsfeld zum Alltag: „Mit Blick auf die angestrebte Wärmewende besteht im Geschosswohnungsbau noch viel Handlungsbedarf, denn laut einer Studie der TU Braunschweig gibt es bundesweit etwa eine Million vergleichbare Objekte, die energetisch unsaniert sind. Gleichzeitig müssen für diese Häuser aber Heiztechniklösungen gefunden werden, die schon heute möglichst nachhaltig und zukunftssicher funktionieren.“
Im Mehrfamilienhaus von Schröder besteht die Lösung aus einer Kaskade mit vier Luft/Wasser-Wärmepumpen. Jede Wärmepumpe liefert 12 kW beim Betriebspunkt A-7/W55, also bei –7 °C Außenluft und 55 °C Heizungswasser. Über einen gemeinsamen Vor- und Rücklauf sind die Geräte mit einem 800-Liter-Pufferspeicher verbunden. Bis –6 °C decken die aroTherm plus Anlagen mit bis zu 50 kW den Wärmebedarf der gut 600 m² Wohnfläche allein ab. Bei noch tieferen Temperaturen steht bei Bedarf ein Elektrowandheizgerät eloBLOCK mit 9 kW für eine zusätzliche Temperaturanhebung bereit. Dass der monovalente Betrieb – also das Heizen allein mit den Wärmepumpen – grundsätzlich funktioniert, hat Brinkmann nicht nur berechnet, sondern auch praktisch geprüft: „Durch genügend Vorlaufzeit in der Planung konnten wir einen Winter lang prüfen, ob eine Vorlauftemperatur von 55 °C für die angestrebten 21 °C Raumwärme ausreicht. Im Umkehrschluss war damit die Wärmepumpen-Kaskade als neue Zentralheizung für dieses Haus gesetzt.“
Der zentrale Systemregler sensoComfort 720 steuert die vier Wärmepumpen, den Pufferspeicher und den Elektrozusatzheizer. Brinkmann: „Das hat die Installation wesentlich vereinfacht und trägt dazu bei, dass die Anlagenkomponenten ohne großen Programmier- oder Einstellungsaufwand von Anfang an im Betriebsoptimum laufen.“ Der Regler fordert die Wärmepumpen-Außeneinheiten möglichst gleichmäßig an. So kommen sie auf annähernd gleiche Betriebszeiten.
In Verbindung mit dem Internetmodul myVaillant connect VR 940f dient die Regelung außerdem als Schnittstelle für die digitale Anlagenbetreuung. Fachhandwerker Brinkmann und Hausbesitzerin Schröder können über Webanwendungen oder Apps auf die Anlage zugreifen. Schröder: „Mit der App habe ich beispielsweise immer den Betriebszustand im Blick, bekomme bei eventuellen Problemen automatisch eine Fehlermeldung und kann Zeitfenster zum Heizen sowie möglicherweise effizientere Heizkurven einstellen.“ myVaillant Pro steht dem Fachhandwerk als Webversion und als App zur Verfügung. Damit kann Brinkmann die Wärmepumpenanlage im laufenden Betrieb kontinuierlich nachjustieren und energetisch weiter optimieren. Bei akutem Handlungsbedarf erhält er automatisch eine E-Mail mit allen Details der Fehlermeldung. So kann er den Reparatureinsatz vorbereiten und die Ausfallzeit reduzieren.
„Jahresarbeitszahl wird 4,0 erreichen.“
Nach einem halben Jahr Betriebszeit zieht Brinkmann eine erste positive Bilanz. Vier Monate davon fielen in einen harten Winter mit Temperaturen unter – 10 °C: „Ausgerechnet war eine Jahresarbeitszahl zwischen 3,8 und 4,0. Die werden wir im Jahresdurchschnitt auch mit Sicherheit erreichen, denn selbst an den kältesten Tagen wurde immer eine Arbeitszahl von 2,6 bis 3,0 erzielt. Die Investition rechnet sich also von Anfang an, obwohl die Gebäudehülle noch nicht gedämmt ist.“
Prognostiziert ist ein Stromverbrauch für die Wärmeerzeugung von etwa 17.218 kWh/Jahr. Abhängig von der Entwicklung des Strompreises dürften sich die Heizkosten für die rund 600 m² Wohnfläche damit auf insgesamt knapp 5000 Euro belaufen. Gegenüber den früheren Gaskosten entspricht das einer Einsparung von fast 2700 Euro. Die aktuellen Entwicklungen auf dem Energiemarkt und die damit verbundenen Preissteigerungen sind dabei noch nicht eingerechnet.
Von diesen Einsparungen profitieren die Mieter. Der Stromverbrauch der Wärmepumpenkaskade muss – wie zuvor der Gasverbrauch – für die Nebenkostenabrechnung separat erfasst werden. Von den Investitionskosten dürfen zudem nach Angaben des Deutschen Mieterbunds 10 % anteilig pro Wohnung auf die Kaltmiete umgelegt werden, wenn öffentliche Fördermittel genutzt wurden und die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpenanlage mindestens 2,5 beträgt. Geregelt ist das über das Gebäudeenergiegesetz (GEG) und die Modernisierungsumlage nach § 559e Bürgerliches Gesetzbuch. Grundlage ist die Investitionssumme abzüglich der Förderung. Der verbleibende Wert wird zusätzlich pauschal um 15 % für ersparte Erhaltungskosten gekürzt. Außerdem „darf die Miete nach einem Heizungstausch maximal um 0,50 Euro/m² steigen, auch wenn die errechnete Modernisierungsumlage darüber liegt. Diese Kappungsgrenze gilt sechs Jahre lang“, so der Verband Wohneigentum.
Positiv wirkt sich aus, dass das Warmwasser in dem Mehrfamilienhaus dezentral bereitet wird – also in jeder Wohnung über einen elektronischen Durchlauferhitzer. Brinkmann: „In einem Objekt wie diesem wäre für die zentrale Warmwasserbereitstellung ansonsten ein Speicher von etwa 1200 Liter Inhalt üblich, der aus Gründen der Trinkwasserhygiene permanent auf mindestens 60 °C gehalten werden müsste. Das wirkt sich genauso negativ auf die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe aus wie die beträchtlichen Bereitstellungs- und Zirkulationsverluste. Insofern ist eine Kombination aus zentraler Wärmeerzeugung über Wärmepumpen und dezentraler Warmwasserbereitung mit den Vaillant electronic VED Durchlauferhitzern sowohl unter dem Aspekt der Trinkwasserhygiene als auch des Versorgungskomforts, der Nachhaltigkeit und der Gesamteffizienz definitiv die beste Lösung.“
Umfassender Sanierungsfahrplan
Die weiteren energetischen Verbesserungen an dem Mehrfamilienhaus sind in einem Sanierungsfahrplan festgehalten, den Brinkmann gemeinsam mit Schröder vor der Auftragserteilung ausgearbeitet hat: „Angesichts des Volumens der Investition in Höhe von rund 100.000 Euro, die zu 35 % gefördert wurde, ist es für mich eine Frage der Professionalität, die Wärmetechnik in ein ganzheitliches Sanierungskonzept für das gesamte Gebäude einzubetten. Damit steht bereits jetzt fest, dass als nächstes zeitnah die Kellerdecke gedämmt wird. Sukzessive folgen dann das neue Dach, die Fassade und möglicherweise noch eine PV-Anlage für den Antriebsstrom der Wärmepumpen, so der Plan.“
Die Modulationsbreite der Wärmepumpen unterstützt dieses schrittweise Vorgehen. Jede Außeneinheit kann ihre Wärmeleistung auf bis zu 30 % der Nennleistung reduzieren. Außerdem lässt sich jede der vier Außeneinheiten separat außer Betrieb nehmen. Vaillant Verkaufsberater Björn Kleiner: „Unabhängig von der Frage, wie lange die Umsetzung des Sanierungsfahrplans dauert, steht also bedarfsgerecht immer nur genau die Wärmeleistung zur Verfügung, die tatsächlich benötigt wird. Das sorgt für eine zusätzliche Entlastung der Mieter bei den Heizkosten und schont zugleich sofort die Umwelt.“
Mehr Informationen zu der Wärmepumpenkaskade unter www.vaillant.de, zum ausführenden Fachhandwerksunternehmen unter
www.theodorbrinkmann.de.
Bild: Vaillant
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Bild: Vaillant
Bild: Vaillant
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Eckdaten OR Schröder / Bielefeld
- Gebäudetyp Mehrfamilienhaus
- Baujahr 1967
- Wohnfläche 600 m²
- Heizleistung WP (4x 12,5 kW) / 50 kW
- Wärmeverteilung Heizkörper
- Vorlauf/Rücklauf-Temperatur 55/50 °C
- Kosten Wärmetechnik ~ 100.000 Euro
- Gesamtsanierungskosten (geschätzt) ~ 650.000 Euro