2. Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.
33
Das Gute liegt so nah
Nahwärmenetz mit Grundwasser-Wärmepumpen
Es sind attraktive Wohneinheiten, die da im Wohnpark
Leibnizstraße in Weinheim an der Bergstraße auf einem
Areal von gut 8.600 m² entstehen. Zentrumsnah und
doch im Grünen gelegen, verwirklichen die zehn Häuser
mit ihren 84 Wohneinheiten nach Aussage des Bauherrn
eine Wohnkultur, die zeitgemäßen Ansprüchen an Qua
lität und Komfort überzeugend Rechnung trage.
Das geht nicht ohne ein modernes und auf Nach
haltigkeit ausgerichtetes Energiekonzept. Die Helmut
Herbert GmbH & Co realisiert dort ein Nahwärmenetz
und die Gebäudeheizung mit einer Wasser-WasserWärmepumpenanlage für das Heizen sowie zwei GasBrennwertkesseln zur Deckung von Spitzenlasten und
zur ganzjährigen Warmwasserversorgung. Die Versor
gung der Anlage erfolgt über ein 4-Leiter Nahwärme
netz, das ein Niedertemperaturnetz zur Beheizung bzw.
Kühlung der Gebäude sowie ein Hochtemperaturnetz
zur Warmwasserbereitung umfasst.
Bedarfsgerecht
und nachhaltig konzipiert
Ausgangspunkt jedes Nahwärmekonzeptes ist die
Ermittlung der Energiebedarfscharakteristik auf Basis
der Anschlusswerte der zu versorgenden Gebäude und
des Lastgangs für Heizung und Warmwasserberei
tung. Grundlegend ist dann die Entscheidungen, ob
die Wärmegewinnung mit einem oder mit mehreren
Wärmeerzeugern erfolgen soll. Aus technischen und
wirtschaftlichen Gründen bieten es sich häufig an, zwei
Wärmeerzeuger zu kombinieren. Deren Wahl und Ausle
gung orientiert sich an der Jahresdauerlinie des Wärme
bedarfs und am unterschiedlichen Leistungsbedarf für
Grund- und Spitzenlasten.
Für den Wohnpark Leibnizstraße wurde folgendes
Konzept erarbeitet: Die Heizenergie wird mit einer
Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage erzeugt. Für die
Bereitstellung von Warmwasser sind zwei Gas-Brenn
wertkessel mit je 200 kW vorgesehen. Die zehn Gebäude
wurden über ein 4-Leiter-Nahwärmenetz von der Heiz
zentrale versorgt. Die gesamte Anlage wurde ab dem
Anschlusspunkt ,Wärmetauscher der Brunnenanlage‘ von
Herbert realisiert.
Im zentralen Technikraum des Hauses 1 befindet sich
die Brunnenzentrale, in der die hydraulische Trennung
zwischen dem zugeleiteten Brunnenwasser und dem
Primärkreis der Wärmepumpenanlagen über Wärmetau
scher erfolgt. Über erdverlegte Rückflussleitungen und
Rückgabebrunnen wird das Brunnenwasser nach dem
Energieentzug wieder dem Grundwasser zugeführt.
Die Wärmepumpenanlage besteht aus drei Systemen
mit je 120 kW Leistung. In Abhängigkeit von der Außen
temperatur stellt sie die erforderlichen Heizwasser
vorlauftemperaturen zur Verfügung und belädt zwei
Heizungspufferspeicher. Fällt bei hohem Wärmebedarf
der Wohneinheit die Temperatur im Speicher über einen
definierten Zeitraum hinweg ab, erfolgt die automatische
Aktivierung des Spitzenlastkessels.
Die Bereitstellung von Warmwasser ist ganzjährig
über die Kesselanlagen vorgesehen. So lassen sich die
nach VDI 6023 geforderten Mindesttemperaturen von
dauerhaft 60°C wirtschaftlich und versorgungssicher
gewährleisten. Die beiden Brennwertkessel werden dabei
günstig in einem kontinuierlichen Betrieb gefahren.
Zudem kann in dieser Konstellation die Wärmepumpe
für niedrige Vorlauftemperaturen, d.h. mit hohem Wir
kungsgrad, betrieben werden.
In jedem Gebäude wird eine Unterzentrale mit
eigenständiger Pumpengruppe mit Mischer und MSRTechnik ausgeführt. Auch ist in jedem Gebäude ein
Warmwasserbereiter vorgesehen. Die Beheizung der
Wohnräume erfolgt über eine Fußbodenheizung, die von
einem witterungsgeführten Heizkreis versorgt wird.
Für die Auslegung wurde eine Vorlauftemperatur von
45°C gewählt. Zudem kann im Sommer eine kosten
günstige freie Kühlung über die Brunnenanlage und das
Niedrigtemperaturnetz realisiert werden.
—
Bild LinkS
Unterstation Warmwasserspeicher
3. 34
Hydraulikschema
Gas
Gas
Gas
Gas
T
MAG
Gas
Hydraulische Weiche
T
000
T
∑ m³
Gas
Gas
Gas
GasBrennwertKessel
200 kW
Gas
Gas
M
M
FIZ
M
FIZ
000
000
∑ m³
M
FIZ
000
∑ m³
∑ m³
T
A
Pufferspeicher
Gas
Pufferspeicher
Gas
T
Gas
FIL
GasBrennwertKessel
200 kW
M
B
AB
M
A
AB
MAG
Wasser-WasserWärmepumpe
120 kW
MAG
Wasser-WasserWärmepumpe
120 kW
MAG
M
Wasser-WasserWärmepumpe
120 kW
Pumpengesteuerte
Druckhaltestation
Steuerung
für Druckhaltestation
FIZ
FIZ
M
AG
M
M
AG
VG
FIZ
VG
000
∑ m³
Nachspeisestation
mit Standardwärmezähler
T
T
M
M
Plattenwärmeübertrager
304 kW
T
Plattenwärmeübertrager
100 kW
T
T
T
T
T
T
T
∆p
M
∆p
FIL
M
∆p
T
MAG
T
Plattenwärmeübertrager
304 kW
M
∆p
FIL
Förderbrunnen
Schluckbrunnen
1
Schluckbrunnen
2
B
4. Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.
35
Haus 1
FBH 25kW
Speicher Wassererwärmer
T
M
T
T
000
M
∑ m³
Anschluss an Speicher
Wassererwärmer
Haus 2, 3 und 4
Niedertemperatur
Netz
FBH
Hochtemperatur
Netz
WWB
Hydraulische Weiche
FBH 37kW
Speicher Wassererwärmer
Haus 6
T
M
T
T
Nahwärmenetz
TF
Nahwärmenetz
M
000
M
∑ m³
Technikzentrale
Hochtemperatur
Netz
WWB
Technikzentrale
Hydraulische Weiche
T
M
Anschluss an Speicher
Wassererwärmer
Haus 7 und 8
TF
Hochtemperatur
Netz
WWB
Niedertemperatur
Netz
FBH
T
Haus 5
T
M
T
T
000
M
∑ m³
Niedertemperatur
Netz
FBH
FBH 37kW
Speicher Wassererwärmer
Hydraulische Weiche
Anschluss an Speicher
Wassererwärmer
Haus 9 und 10
5. 36
Effiziente Lösungen für Neue Gebäude
Wasser-WasserWärmepumpenanlagen
Selbst an kältesten Tagen liegen die Grundwassertem
peraturen konstant bei rund 10°C. Wenn Grundwasser
in ausreichender Menge, Temperatur und Qualität
und in nicht zu großer Tiefe vorhanden ist, kann es
über einen Förderbrunnen an die Oberfläche ge umpt
p
werden, wo ihm eine Wärmepumpe thermische
Energie entzieht. Über einen Schluckbrunnen wird
das Wasser wieder in das unterirdische Grundwasser
reservoir zurückgeleitet. Im Sommer kann man mit
dieser Technik auf energiesparende Weise passiv
kühlen. Die Effizienz dieser Anlagen ist aufgrund der
konstanten Quelltemperaturen hoch. Die WasserWasser-Wärmepumpe startet ihre Temperaturum
wandlung von einem höheren Temperaturniveau als
bei Sole- oder Luftnutzung und benötigt somit
weniger elektrischen Strom für den Wärmepumpen
verdichter.
—
Doppelseite Vorher
Hydraulikschema: Über die 4-Leiter-Nahwärmever
sorgung werden die Gebäude mit Wärme und Kälte
versorgt. Es ist ein Niedertemperaturnetz zur Beheizung
und Kühlung sowie ein Hochtemperaturnetz zur Warm
wasserbereitung vorgesehen.
Oben
Kesselverrohrung
Unten
Wärmepumpenverrohrung
