Mit Stil und Raffinesse - Umbau eines historischen Gutshofes zur Gaststätte und Event-Location mit effizienter Heizung und Warmwasserbereitung

Für die Beheizung und Trinkwassererwärmung stand dabei die Energieeinsparung im Vordergrund, die durch Wasser/Wasser-Wärmepumpen und ein ausgeklügeltes Trinkwassersystem erfolgreich umgesetzt werden konnte.

Seit Ende 2010 bietet sich am Lippesee ein reizvoller Blick auf zwei imposante alte Fachwerkgebäude, die an ihren jetzigen Standorten neu aufgebaut und durch ein modernes Eingangsgebäude miteinander verbunden wurden. Das Ensemble ist auf einer etwa 15 m hohen Kiesschicht gegründet, in der das Grundwasser rund 2 m unter Gelände ansteht und durch die Nähe zum See kaum Schwankungen unterliegt.

Aus dieser Kombination von Kies und Wasser ergab sich die Idee für die energiesparende Beheizung des gesamten Komplexes mit Wasser/Wasser-Wärmepumpen: Der Kies stellte einen problemlosen Untergrund für das Bohren der Brunnen dar, das Grundwasser ein ideales Trägermedium für die konstant vorhandene Erdwärme.

4250 m³ Gebäudevolumen und 100-kW-Wärmepumpenleistung

Zwei Dimplex Wasser/Wasser-Wärmepumpen „WI 50TU“ liefern heute die Heizwärme für die beiden historischen Fachwerkgebäude sowie für das neue Eingangsgebäude mit zusammen knapp 1200m² Grundfläche. Perspektivisch soll mit der installierten Nennleistung von nur 100kW sogar ein viertes, bisher weitgehend ungenutztes Gebäude sowie die Küche beheizt werden.

Die hohe Energieeffizienz des Projektes erklärt sich aus dem modernen Niveau der Wärmedämmung, das die denkmalgeschützten Gebäude bei ihrem Wiederaufbau erhielten, aber auch aus der durchgängigen Verwendung von Flächenheizungen statt konventioneller Radiatoren. Außerdem hat Bauherr Jan Wilhelm Hülsemann, der sich als Ingenieur für Verfahrenstechnik auf Gebäudetechnik spezialisiert hat, lange an den Details der Einbindung der Wärmepumpen in den Heizkreislauf sowie an ihrer Fahrweise und Steuerung getüftelt.

Gerade hier dürfte das Geheimnis liegen, warum Gut Lippesee im Winter 2011/12 mit seinem außergewöhnlich strengen Februarfrost nur rund 87000 kWh Heizenergie benö­tigt hat. Aufgrund der großen Räume mit ihren offenen Galerien über den Abseiten der his­torischen Fachwerkhäuser ist eine DIN-konforme Umrechnung dieses Verbrauchs auf die Grundfläche nicht sehr aussagekräftig. Realistischer ist in diesem Fall der Bezug auf das beheizte Gebäudevolumen von rund 4250 m³.  

Baudenkmale energetisch verbessert

Das Grundgerüst des heutigen Ensembles bilden die Reste eines alten Bauernhauses, dem sogenannten Wassermannshof, und des historischen Fachwerkgebäudes Holthof mit seinem weitgehend erhaltenen Schafstall.

Die für eine Nutzung ungünstige Lage des 1735 entstandenen Holthofs, wie auch die Ausrichtung der attraktiven Torseite nach hinten, haben Familie Hülsemann veranlasst das Gebäude um 180° zu drehen und leicht zu versetzen. Gastronomisch dient der ehemalige Stall jetzt als Veranstaltungshaus, das jedoch nicht ständig genutzt wird. Die Decke zum Dachboden und der Fußboden erhielten eine zusätzliche Wärmedämmung, ebenso wurde das Gefache, also die Felder zwischen den Fachwerkbalken, mit 17,5 cm dicken wärmedämmenden Bimsbetonsteinen neu ausgefacht und beiderseits verputzt. Eine zusätzliche Wärmedämmung erhielten die Wände jedoch nicht. In dem großen, nicht durch Innenwände unterteilten Raum wurde eine Fußbodenheizung eingebaut.

Etwas anders stellt sich der Ausbau des Wassmannshofs dar, des klassischen Bauernhauses dieser Gegend von 1818, das aus dem nahe gelegenen Delbrück hierher umgesetzt wurde. Fußboden- und Deckendämmung sowie die Bimsbetonausfachung sind zwar ähnlich dem Holthof ausgeführt, doch werden die ständig benutzten Gasträume im Wassmannshof durch Wandheizungen erwärmt, weshalb die Wände auf der Innenseite 10 cm Holzfaserdämmung und einen Lehmputz zur Aufnahme der Heizschlangen erhielten.

Die Basis der sanierten Fachwerkhäuser bildet ein neues Verbindungsgebäude, in dem die Eingänge und Flure sowie die Toiletten mit einer Fußbodenheizung ausgestattet wurden. Rückseitig schließt sich das bisher weitgehend ungenutzte alte Wohnhaus des Holthofs an, in dem der Haustechnikraum untergebracht und darin auch die beiden Wärmepumpen aufgestellt werden konnten.

Wärmebedarf deutlich unter den Rechenwerten

Mindestens ebenso spannend wie die Umsetzung und der Wiederaufbau der his­torischen Fachwerkhäuser, bei denen aufgrund des Denkmalcharakters eine Befreiung von den EnEV-Vorgaben vorlag, gestaltete sich die Konfiguration und vor allem die Steuerung der Heizungsanlage. Bauherr Jan Wilhelm Hülsemann erinnert sich: „Der Wärmebedarf wurde mehrfach und nach verschiedenen Verfahren berechnet, wobei sich eine Spanne von 180 kW bis ­250 kW mit einem Mittelwert von etwa 200 kW ergab.

Da die rechnerischen Werte nach meinen Beobachtungen stets deutlich über dem realen Wärmebedarf liegen, habe ich jedoch nur zwei Wärmepumpen mit je 50 kW Nennleistung installieren lassen. Die beiden bisherigen und eher kalten Winter haben die Richtigkeit dieser Entscheidung gezeigt. Größtenteils wurde sogar nur eine der beiden Wärmepumpen benötigt.“

Ein Grund dafür dürften die niedrigen Vorlauftemperaturen sein, die für Flächenheizungen benötigt werden. Im nur zeitweise genutzten Holthof beträgt die Solltemperatur 20 bis 21°C, weil bei Veranstaltungen hier viele Gäste hohe interne Wärmegewinne erzeugen.

Hinzu kommt, dass aufgrund des Dämmstandards die Fußbodenheizung die Solltemperatur mit einem Vorlauf von nur 25°C im Regelfall bzw. bis max. 30°C im Extremfall erreichen. Wobei die Spitzenwerte nicht nur bei kalten Außentemperaturen erforderlich sind, sondern auch bei ungünstigen Windverhältnissen, denn das Fachwerk des Holthofs ist der historischen Bauweise folgend relativ offen ausgeführt.

Präzise und schnell ansprechende Regelung

Die Gaststätte im Wassmannshof benö­tigt mit ihrer Wandheizung, der Innendämmung und den dadurch dichten Gefachen trotz eines höheren Solls noch weniger Vorlauftemperatur: Die angestrebte Innentemperatur liegt hier bei 22°C, die die Wandheizung mit nur 23 bis 25°C im Vorlauf sicherstellt.

Angesichts der sehr verschiedenen Anforderungen in den beiden Häusern, die neben der zeitabhängigen Belegung auch vom Wind abhängen, hat sich Hülsemann im Laufe der Zeit eine sehr präzise und außerordentlich sparsame Fahrweise der Heizung erarbeitet: „Ich benutze normalerweise nur eine Wärmepumpe und habe deshalb den Mischer für die Verbraucherkreise außer Betrieb gesetzt.

Die aktive Wärmepumpe wird direkt über den Vorlauf und mit raumweiser Aufschaltung nach der Innentemperatur der Gaststätte gefahren. Der Vorlauf muss aufgrund der Vorteile der Wandheizung nur 1 bis maximal 3°C über der Raumtemperatur liegen, was mit der Steuerung außerordentlich genau gelingt.“ Die Fußbodenheizung im Holt­hof wird, sofern dort Veranstaltungen vorgesehen sind, etwa sechs Stunden vorher per Hand hochgefahren und gleichzeitig je nach Wetterlage die Vorlauftemperatur etwas angehoben.

Die direkte Regelung des Vorlaufs primär nach der Innentemperatur ist eine objektbezogene Lösung, die sich kaum verallgemeinern lässt. Sie zeigt jedoch, wie flexibel Wärmepumpen auf spezifische Anforderungsprofile reagieren können. Die zweite, derzeit kaum aktive Wärmepumpe stellt dabei eine Investition in die Zukunft dar: Sie soll beim späteren Ausbau des früheren Holthof-Wohnhauses zu Wohnungen und Gästezimmern sowie bei der ebenfalls geplanten Anbindung der bisher vor allem über die Kochabwärme beheizten Küche verstärkt genutzt werden.

Hohe Leistung bei geringer Spreizung

Auf der Primärseite arbeiten die Wärmepumpen mit je einem Schluck- und Saugbrunnen, die sich leicht durch die Kiesschicht bis auf 15 m abteufen ließen. In etwa 10 m Tiefe hängen die beiden Pumpen, die Wasser mit einer jahreszeitunabhängigen Temperatur von 11°C fördern. Dadurch haben die Wärmepumpen im Regelbetrieb eine geringe Spreizung von etwas mehr als 10 Kelvin, während die standardisierten Leistungsangaben W10/W35 für Wärmepumpen 25 Kelvin Differenz zwischen Primär- und Sekundärkreislauf unterstellen.

Die verwendeten Dimplex Wasser/Wasser-Wärmepumpen „WI 50TU“ erreichen mit beiden Verdichtern standardmäßig Leistungszahlen bei W10/W35 von 5,7 (47,3 kW Heizleistung). Im Teillastbetrieb mit nur einem Verdichter wird eine Leis­tungszahl von 5,9 (bei W10/W35 und 25,1 kW Heizleistung) erreicht. Dem steht eine elektrische Leistungsaufnahme nach EN 14511 von 8,3 kW gegenüber. Die Grundwassertemperatur vor Ort liegt bei 11°C, und die Vorlauftemperatur für Gut Lippesee liegt im Durchschnitt bei 25°C. Bei Umrechnung der standardisierten Leis­tungsdaten auf die effizienteren Gegebenheiten vor Ort (W11/W25), ergibt sich sogar eine Leistungszahl (COP) von über 7.

Innovative Warmwasserbereitung

Die Wärmepumpen auf Gut Lippesee dienen ausschließlich der Raumerwärmung, denn für das warme Wasser hat der Bauherr eine andere innovative Idee verwirklicht: Die Abwärme des Zentralkühlgeräts für die Kühlräume mit den Speisevorräten wird nicht über das Dach abgeleitet, sondern mittels eines Wärmetauschers für die Wassererwärmung nutzbar gemacht.

Dazu erklärt Klaus Bredemeyer, Geschäftsführer des beauftragten Installationsbetriebs Bredemeyer: „Die Wärme wird zunächst in zwei Heizungspufferspeicher eingespeist und anschließend einer Frischwasserstation zur Warmwasserbereitung zur Verfügung gestellt, sodass den hygienischen Anforderungen Rechnung getragen wird. In Bereichen mit höherem Temperaturbedarf (z.B. Geschirrspülstraße) wird das Trinkwasser darüber hinaus gegebenenfalls elektrisch nachgeheizt.“

Bilder: Glen Dimplex, Kulmbach

www.dimplex.de
www.gutlippesee.de