Fernwärme – optimal eingebunden Dezentrale Wohnungsstationen für energieeffiziente Raumheizung und Warmwasserversorgung in der Gebäudemodernisierung

Die GBG – Mannheimer Wohnungsbaugesellschaft mbH – sieht in der Möglichkeit, in der Gebäude-Modernisierung noch mehr auf Fernwärme zu setzen, einen bereits erprobten und erfolgversprechenden Ansatz für höhere Energieeffizienz. Eine Option, die durch deutlich minimierte Energiekosten auch zukünftig bezahlbaren Wohnraum sicherstellen hilft. Eine nochmals optimierte Lösung, durch Ausbau der bereits vorhandenen Fernwärmeversorgung im Gebäude, wurde erstmals im Mannheimer Stadtteil Neckarstadt in mehreren Wohngebäuden realisiert. Grundlage dafür waren langjährige wissenschaftliche Untersuchungen der GBG. Diese beinhalteten eine vergleichende energetische Bewertung von Gebäude-Dämm-Maßnahmen und ihre Auswirkungen auf den nachfolgenden Heizbetrieb und deren Energie-Effizienz. Mit interessanten Erkenntnissen, nicht nur hinsichtlich der Energieeinsparung, sondern auch bezüglich des baulichen Aufwands, der Kos­ten dieser Maßnahmen und der Auslastung der bestehenden Heizsysteme. Die von der GBG ermittelten Ergebnisse dienten unter anderem als Grundlage für die VDI-Richtlinie 3811 (Planungshilfen bei Modernisierung von Gebäuden und heiztechnischen Anlagen). Sie sind also durchaus auch auf andere Gebäude übertragbar. Gerade der Verzicht auf die in vielen Fällen in Mietwohnungen noch anzutreffenden elektrischen Durchlauferhitzer wirkt sich besonders positiv auf die Nebenkosten aus.

In der Kellerverteilung, in den Steigsträngen und in der Etagenanbindung für die wohnungsweise Trinkwasserversorgung kam ein Verbundrohrsystem zum Einsatz.

Das Konzept: dezentrale Wohnungsstationen, zentral versorgt
In den Wohngebäuden mit 30 WE, aufgeteilt auf drei Eingänge und jeweils 10 Wohnungen (Zwei- oder Dreizimmer-Wohnungen), wurde eine Kombination von ener­getischen Gebäude-Dämmmaßnahmen (nach EnEV-Standard) und technischen Maßnahmen realisiert. Die technische Seite beinhaltete u. a. eine Absenkung der Heizvorlauftemperaturen von 90/50°C auf 70/47°C, eine individuelle Neueinregulierung der bestehenden Heizflächen bei gleichzeitiger Umstellung auf umweltgerechte Fernwärme-Warmwasserversorgung durch dezentrale „Taurus 20“-Wohnungswärmestationen.

Ohne großen baulichen Aufwand - Die „Taurus 20“-Stationen können schnell und so mit geringem Schmutzanfall installiert werden.

Diese erhalten die benötigte Heizenergie von einer Hauptübergabestation je Gebäude, die mit Fernwärme oder mit Gas-Heizkesseln die notwendigen Vorlauftemperaturen bereitstellt. „Taurus 20“-Wohnungsstationen bestehen im Wesentlichen aus einem Wärmeüberträger mit 35 kW Wärmeleistung, welcher in Abhängigkeit der Warmwasser-Zapfmenge über einen Proportionalregler ohne Hilfsenergie Warmwasser mit einer Auslauftemperatur bis zu 57°C bereitstellt. Die Vorlauftemperatur beträgt in der Regel bei Neukonzeption generell 63°C. Zusätzlich sind im Gerät zu Abrechnungszwecken ein Kaltwasserzähler und ein Wärmemengenzähler sowie die Wohnungsabsperrungen integriert.

Fernwärmetarif optimiert
Damit kann auf die bisher übliche Vielfalt von Anlagenkomponenten und Regelsystemen verzichtet werden. So wird nur noch ein gemeinsamer Wärmeübertrager mit einer Regelung eingesetzt. Nachdem die GBG-Mieter nun aufgrund des Warmwasserbedarfs auch im Sommer dauerhaft Fernwärme in größerem Umfang beziehen, konnte die GBG mit der MVV Energie AG, dem örtlichen Mannheimer Energieversorger, einen Wärmebezugstarif speziell für diese Stationen abschließen. Das senkt die Betriebskosten noch einmal beträchtlich.

Vorteile und Nutzen
Die Durchführung dieser Anlagenkonzeption mit nur noch einem gemeinsamen Kellerverteilsystem mit geringeren Verteilverlusten bringt viele Vorteile. So wird keinerlei Platz für eine weitere, bisher übliche zweite Verteilung in den zu modernisierenden Gebäuden beansprucht. Ein weiterer wichtiger Aspekt: Es verringert sich die Schnittstellenproblematik bei Fernwärmehausstationen. Auch hinsichtlich des Platzbedarfs und der Problematik der Modernisierung im bewohnten Zustand – bei gleichzeitiger Voll- oder Teilmodernisierung der Bäder – kann diese Lösung punkten. Die sehr kompakten Wohnungs-Übergabestationen eignen sich aufgrund ihrer Abmessungen ideal für die Nischenmontage.

Ablauf der Modernisierung
Nach einem exakten Zeit- und Arbeitsplan wurden die Arbeiten vom SHK-Fachbetrieb Käuffer & Co. Rhein-Neckar GmbH ausgeführt. Gearbeitet wurde dabei jeweils strangweise. Als erster Schritt wurde eine neue Fernwärmehaus- und Übergabestation installiert. Diese besteht lediglich aus einem Wärmeübertrager, einer Hocheffizienz-Pumpe und einer zentralen Regelung, angepasst an die erforderliche Maximalleis­tung des Wärmetauschers im Sommerbetrieb mit 70°C Vorlauftemperatur.
Darüber hinaus mussten zur Warmwasserversorgung der Bäder neue Steigestränge zur Anbindung an die Wohnungsstationen angelegt werden. Diese wurden an das vorhandene Kellerverteilnetz für die Raumheizung angeschlossen.

Die Wohnungsstationen bestehen im Wesentlichen aus einem Wärme­überträger mit 35 kW Wärmeleistung, der in Abhängigkeit der Zapfmenge Warmwasser mit einer Auslauftemperatur bis zu 57°C bereitstellt.

Danach erfolgte der Einbau der Stationen zur wohnungsweisen Trinkwasserversorgung und das Anschließen der neuen Rohrleitungen an die Stationen sowie die Etagenanbindung der Verbrauchsstellen in Badezimmer und Küche. Im letzten Schritt wurde die Gasversorgung stillgelegt und zurückgebaut und die elektrischen oder gasbetriebenen Durchlauferhitzer demontiert.

Fazit
Die Umstellung von Gas-Durchlauferhitzern auf Fernwärme mit dezentralen Wohnungsstationen bei gleichzeitiger Senkung der notwendigen Heizungs-Vorlauftemperaturen und der Neueinregulierung der vorhandenen Heizflächen reduziert die Energiekosten für Raumwärme und Warmwasserbereitung um ca. 40 %. Positiver Nebeneffekt: Je Wohnblock (30 WE) lassen sich jährlich 6,2 t CO₂ einsparen. Nicht vergessen werden dürfen die reinen Baukosten der Versorgungsanlagen, die sich auf knapp 3000 Euro pro Wohneinheit belaufen.

Bilder: GBG - Mannheimer Wohnungsbaugesellschaft mbH

www.gbg-mannheim.de