Luft/Wasser-Wärmepumpe als Herzstück - „Grüne“ Altbausanierung mit regenerativ hoch effizienter Anlagenkombination

 Wie bei Familie Brakel in Sundern, die ihre 1905 erbaute Villa aber mittlerweile nahezu energieautark über eine Kombination aus Photovoltaik, Solarthermie, kontrollierter Wohnungslüftung und einer Luft/Wasser-Wärmepumpe versorgt.
Dass eine solche Anlagenkombination bei einem so alten Gebäude überhaupt möglich war, ergab sich vor allem aus Lage und Bausubstanz des Objektes sowie den Ausstattungswünschen von Familie Brakel:

• Eine Dämmung der Gebäudehülle des und 260 m² großen Wohnhauses war beispielsweise aufgrund des massiven monolithischen Ziegelmauerwerks nicht nötig, die 50 cm starken Wände haben sehr geringe Transmissionswärmeverluste. Nachträglich gedämmt wurde lediglich die obere Geschossdecke. Außerdem sind die Fenster durch solche mit Zweifach-Verglasung ersetzt worden. Die Heizlast sank entsprechend, sodass die beiden Luft/Wasser-Wärmepumpen inklusive der thermischen Solaranlage hinreichend Heizleistung, auch zur Warmwasserbereitung, bereitstellen. Für Spitzenlasten blieb der alte Ölkessel bestehen.
• Das Haus mit einer angeschlossenen früheren Fabrikationshalle liegt am Fuße eines sanften Hanges in fast perfekter Ost/West-Ausrichtung. Auf der lang gestreckten Dachfläche konnten die sechs thermischen Solarkollektoren vom Typ „auroTHERM exclusiv“ mit rund 14 m² und 102 „auroPOWER“ PV-Module mit einer Leistung von 22,9 kWp optimal platziert werden. Die Ertragsleistung, und im Kontext des Heizungstausches speziell die Unterstützung bei der Warmwasserbereitung, ist also hervorragend.
• Im Zuge der Innensanierung sollte auf jeden Fall die veraltete Wärmeverteilung mit Radiatoren gegen eine ebenso energiesparende wie komfortable Flächenheizung ausgetauscht werden, die sich mit deutlich geringeren Vorlauf/Rücklauf-Temperaturen fahren lässt – das reduziert den Leistungsbedarf nochmals beträchtlich.

Wärmepumpe mit Außeneinheiten
Die baulichen Rahmenbedingungen und die Zielvorstellungen der Bauherren spielten also zwar eher zufällig, aber ideal zusammen: Da keine hohen Vorlauftemperaturen mehr gefordert sind, kann eine Luft/Wasser-Wärmepumpe „geoTHERM“ mit rund 16 kW Leistung in Kombination mit der thermischen Solaranlage die Wärme-Grundlast problemlos abdecken. Die 16 kW Leistung erreicht Vaillant bei dieser Wärmepumpe, weil das eingesetzte Modell die notwendige Umweltenergie über gleich zwei Außeneinheiten zieht. Bei Bedarf sind dann sogar bis zu 62°C Vorlauftemperatur möglich. Da die im Hause Brakel aber nicht benötigt werden, lassen sich entsprechend wirtschaftliche Laufzeiten der Wärmepumpe erzielen.
Die hauseigene PV-Anlage mit 102 Modulen deckt den Strombedarf der Wärmepumpen mit den integrierten Hocheffizienzpumpen ebenso ab wie für die kontrollierte Wohnungslüftung und den sons­tigen Eigenbedarf. Darüber hinaus gehende Stromerträge werden gegen Vergütung in das öffentliche Netz eingespeist.
Gespeichert wird die Umweltenergie der Luft/Wasser-Wärmepumpe in einem 800-l-Multi-Funktionsspeicher Typ „allSTOR“. Konstruktiv handelt es sich dabei um einen Puffer-Schichtladespeicher, der multivalent von der Wärmepumpe, der thermischen Solaranlage und eventuell noch dem alten Ölkessel für Spitzenlasten beschickt wird.
Dieser Spitzenlastkessel mit immerhin 34 kW wird im Übrigen ganz einfach über den Kontakt geschaltet, der ursprünglich für den Elektro-Heizstab zur Nachheizung des Multi-Funktionsspeichers vorgesehen war.
Die Steuerung des Gesamtsystems aus Wärmepumpe, thermischer Solareinspeisung und Multi-Funktionsspeicher bzw. Warmwasserbereitung geschieht über den witterungsgeführten Energiebilanz-Regler, der in die Wärmepumpe integriert ist. Optional ist auch eine Fernüberwachung und –parametrierung per Internet-Kommunikationssystem „vrnetDIALOG“ möglich.

Individuelle Wärmeverteilung
Die Wärmeverteilung im Haus erfolgt energiesparend mit einer Temperaturspreizung von 35/30°C über „Pedotherm“-Flächenheizungen. Im Erdgeschoss, wo in den repräsentativen Räumen noch Echt-holz-Parkett liegt, sowie im Obergeschoss sind die meisten Heizkreise an den Wänden als Putzsystem installiert worden. Im Dachgeschoss findet sich ausschließlich die konventionellere Estrich-Variante, also das „5schicht-PE-Xc“-Verbundrohr auf Tackerplatten im Estrich. In Räumen, die aufgrund ihrer Größe eine höhere Heizlast haben oder wo es – wie im Bad – besonders komfortabel sein soll, wurden Wand- und Bodenheizung ganz einfach kombiniert.
Wie flexibel das gehandhabt wurde, zeigt ein Blick auf die einzelnen Heizkreise. Von den 21 im Erdgeschoss sind 5 im Fußboden verlegt, 16 aber an der Wand; von den 12 Heizkreisen im Obergeschoss sind nur 3 im Estrich vergossen. Lediglich im Dachgeschoss sind die acht Heizkreise alle im Boden verlegt.
Bei den Wandheizungen sollten sich einmal mehr die vermeintlichen Nachteile eines Altbaus – hier: unebene Wände – als Vorteil erweisen. Denn um eine möglichst gleichmäßig geringe Rohrüberdeckung der Wandheizungen zu erreichen, wurden im ersten Schritt bauseitige Unebenheiten der Wände ausgeglichen, bevor die eigentliche Putzschicht mit den integrierten Heizschlangen folgt. Jetzt prä-sentieren sich sämtliche Wände mit einer ebenen Glattheit, die jedem Neubau würdig wäre.

Kontrollierte Wohnungslüftung
Unterstützt wird dieses Raumklima nicht zuletzt durch die kontrollierte Wohnungslüftung, die im Rahmen der Sanierung im gesamten Haus installiert wurde. Und zwar nicht allein aus Gründen des Komforts, sondern auch aus energetischen Gründen, so Frank Brakel: „45% der Wärmeverluste in einem Haus entstehen über konventionelle Lüftung von Hand. Das hätte die erfreulich niedrigen Transmissionswärmeverluste in unserem Haus konterkariert. Mit der Lüftungsanlage ‚recoVAIR‘ ist aber der notwendige Luft­austausch abgesichert – und wir gewinnen gleichzeitig bis zu 95% der Abluftwärme zurück.“
Dass Pedotherm in diesem Falle sowohl die Flächenheizungen als auch die Lüftungsanlage plante und installierte, sollte dabei einen positiven Nebeneffekt haben: Die Verrohrung von Heizung und Lüftung konnte zusammen in neu gezogenen Schächten aus dem Keller über die Etagen geführt werden. Ähnliches gilt für die Leitungsführung in den Wänden, zu den einzelnen Heizkreisen wie zu den hinter Design-Blenden versteckten Öffnungen für Zu- und Abluft.

Hygienische Trinkwasserbereitung
Komplett neu installiert wurde im Rahmen der Sanierung auch die Trinkwasser-Installation. Für Familie Brakel war das nicht nur eine Frage des Versorgungskomforts, sondern auch der Trinkwasserhygiene. Das alte, weitverzweigte Rohrleitungssystem war in weiten Teilen überdimensioniert, bei der Bestandsaufnahme fanden sich diverse Totleitungen, und nicht immer erschloss sich der Hintergrund der im Laufe der Jahrzehnte gewachsenen Trassenführung mit all ihren Querverbindungen und Verziehungen. Das zu sanieren, hätte auch ohne das Risiko der „Restkontamination“ wirtschaftlich keinen Sinn gemacht. Die Neuinstallationen sind hingegen bedarfsgerecht dimensioniert, führen auf direktem Wege zu den Zapfstellen, und eine Trinkwarmwasser-Zirkulation bietet Versorgungskomfort ohne Stagnationsrisiken.
Auf der „Versorgerseite“ hat der Hersteller den Hygieneaspekt durch die Trinkwasserstation abgesichert, die am Multi-Funktionsspeicher angeflanscht ist. Im Durchflussprinzip erwärmt sie bis zu 35 l Warmwasser pro Minute – für den 4-Personen-Haushalt der Brakels selbst bei Annahme höchster Gleichzeitigkeiten mehr als ausreichend.

Keine Lösung von der Stange
Für das Fachhandwerk gibt es im hochinteressanten Sanierungsgeschäft keine Lösungen von der Stange – aber bei differenzierter Betrachtung der baulichen Rahmenbedingungen auch nur wenig, was nicht geht. Bei Familie Brakel war es das Zusammentreffen aus wertigem Baukörper und umfassendem Renovierungsanspruch, der zur hoch effizienten Anlagenkombination aus Luft/Wasser-Wärmepumpe, Solar, Photovoltaik und kontrollierter Wohnungslüftung führte. Entscheidend ist bei solchen Maßnahmen also neben der fachkundigen Bestandsaufnahme und dem Abgleich mit den Vorstellungen des Bauherrn nicht zuletzt ein anlagentechnischer Systemverbund, der erst derartige Anlagenkombinationen ohne Schnittstellenprobleme oder aufwendige Regelungstechnik möglich macht.

Bilder: Vaillant

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