Mini-BHKW sorgt für Win-win-Situation im Mehrfamilienhaus

Bereits bei der Vorplanung der vier Gebäude mit insgesamt 48 Wohnungen stand fest, die Attraktivität der Mietwohnungen durch möglichst niedrige Betriebskosten zu steigern. Dementsprechend kam nur eine energetisch optimierte Immobilie infrage. Zur Entlastung der damit verbundenen höheren Investitionskosten wurde bei der Finanzierungsplanung ein zinsgünstiges KfW-Darlehen zu Grunde gelegt. Durch eine Kombination aus optimierter Wärmedämmung der Gebäudehülle und effizienter Heizungstechnik sollte hier der KfW-40-Standard erfüllt werden.

In der Heizzentrale des Gebäudekomplexes decken zwei „ecoPOWER“-Mini-BHKWs die Grund- bzw. Mittellast, während ein „ecoCRAFT“-Gas-Brennwertkessel für die Spitzenlasten zuständig ist.

Darüber hinaus war die Versorgungssicherheit ein wesentliches Auswahlkriterium hinsichtlich der Art der Wärmeerzeugung. Aufgrund bereits in der Vergangenheit gesammelter Erfahrungen sah der Bauträger Beutelrock GmbH diese in einem Projekt dieser Größenordnung weder beim Einsatz von Solarthermie noch mit einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe als gegeben. Letztendlich erwies sich von allen hierzu durchdachten Szenarien die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung als sicherste und wirtschaftlichste Variante. Der Bauträger entwickelte daraus ein Modell, bei dem er gegenüber den Mietern als Strom- und Wärmeversorger fungiert.

Die Stromversorgung der vier Gebäude erfolgt nur über einen Einspeisepunkt mit einem Leistungs- und Übergabezähler (links im Bild). Die Unterverteilung erfolgt über eigene Stromzähler des Wohnungsunternehmens (rechts), wodurch die Mieter auch die Zählergebühr in Höhe von 100 Euro sparen. Im Bild: Georg Leimer, technischer Leiter Wohnungsbau GmbH Beutelrock, und Vaillant Vertriebsingenieur Georg Rehm besprechen das Anlagenkonzept.

Den entscheidenden Tipp bei der Umsetzung der Anlagentechnik lieferte der Heizungsgroßhändler, der auf die Mini-BHKWs des Remscheider Heiztechnikherstellers Vaillant verwies und den entsprechenden Ansprechpartner in der Region Augsburg nennen konnte. Nachdem der Kontakt zum zuständigen Vertriebsingenieur Georg Rehm hergestellt war, entwickelte dieser eine Systemlösung, in deren Mittelpunkt zwei erdgasbetriebene „ecoPOWER 4.7“ Mini-BHKWs stehen. Diese tragen im Sommer und in der Übergangszeit die Grundlast der Wärmeversorgung, wobei die optimierte Einbindung in das Strom- und Wärmenetz möglichst lange Laufzeiten sicher stellt. Zusätzlich verfügt die Systemlösung über zwei Multi-Funktionsspeicher als Puffer mit Frischwassersystem zur legionellenfreien Warmwassererzeugung sowie einen „ecoCRAFT“ Gas-Brennwertkessel mit einer Leistung von 160 kW für die Spitzenlasten.

Die je 1250 l fassenden Multi-Funktionsspeicher wurden maßgefertigt und übernehmen im Durchlaufprinzip auch die Warmwasser­bereitung.

Ökologie schließt Wirtschaftlichkeit nicht aus
Trotz der Berücksichtigung ökologischer Aspekte sind Investoren naturgemäß an einem wirtschaftlichen Betrieb und entsprechenden Margen interessiert. Den nötigen Spielraum hierzu kann die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung mit Mini-BHKWs liefern. Entscheidend ist dabei das Gesamtmodell des Energiekonzeptes. In Mering wird der selbst produzierte Strom an die Mieter verkauft, anstatt ihn für insgesamt etwa 10 Cent/KWh in das Netz des örtlichen Stromversorgers einzuspeisen. Der Bauträger berechnet 19 Cent/kWh für den selbst erzeugten Strom, wodurch die Mieter etwa 3 Cent/kWh gegenüber dem ortsüblichen Preis sparen. Darüber hinaus erhält das Wohnungsunternehmen vom Staat einen zusätzlichen KWK-Bonus von 5,11 Cent/kWh, womit der Gesamtertrag bei 24,11 Cent/kWh liegt.

Insgesamt werden etwa 50 % des Stromverbrauchs der 48 Wohneinheiten über die Mini-BHKWs gedeckt. Den restlichen Strom liefert der Energieversorger, wobei das Wohnungsunternehmen gegenüber den Mietern die Funktion des Stromlieferanten übernimmt. Grundvoraussetzung hierfür war es, dass die vier Gebäude als ein Objektnetz verschaltet sind. Dies lässt sich nur dann ­realisieren, wenn der Energieversorger ­einen Einspeisepunkt und einen Leistungs- und Übergabezähler akzeptiert.

Ein weiterer wichtiger Kostenaspekt war die Begrenzung des Anschlusswertes auf weniger als 100 Ampere, weil so eine konventionelle Direktmessung des Stromverbrauchs beibehalten werden kann. Die Einhaltung dieser Grenze wurde in der Praxis mit einer genauen Berechnung der Gleichzeitigkeiten bei der Stromabnahme und der Menge des selbst erzeugten Stroms durch die Mini-BHKWs nachgewiesen. Darüber hinaus gehende Anschlussleistungen bedingen eine sogenannte Wandlermessung, die den Strombezug um etwa 40 % verteuert hätte. Mit dem realisierten Konzept entfielen auch die sonst für jedes Gebäude notwendigen Stromzähler des Energieversorgers und damit auch weitere Zählergebühren für die Mieter.

Die gesamte Bauphase des Komplexes erstreckte sich über drei Jahre. Entsprechend dem Baufortschritt wurden die Mini-
BHKWs in zwei Stufen installiert. Eines ging im August 2008 in Betrieb, das Zweite im Mai 2010. Demzufolge wurden auch zwei Einspeisepunkte für den BHKW-Strom geschaffen, deren angeschlossene Stromkreise jeweils auf den bestmöglichen Strom­ertrag der Geräte angepasst sind. Spitzenverbraucher, wie beispielsweise Aufzüge, wurden ausgeklammert, weil diese zu hohe Anfahrleistungen erfordern.

Optimale Ausnutzung der Wärmekapazitäten
Die Mini-BHKWs arbeiten leistungsmodulierend und haben jeweils eine thermische Leistung von 4 bis 12,5 kW. Ihre elektrische Leistung liegt bei 1,3 bis 4,7  kW. Die Wärmeseite ist so gestaltet, dass die kleinen Kraftwerke bestmöglich ausgelastet werden. Im Sommerbetrieb dienen sie vorrangig der Warmwasserbereitung. Hierzu wurden zwei maßgefertigte Multi-Funktionsspeicher mit einer Kapazität von jeweils 1250 l installiert, die als Puffer für das gesamte Wärmesystem dienen. Die Warmwasserbereitung erfolgt im Durchlaufprinzip über Wärmetauscher, womit eine einwandfreie Trinkwasserhygiene ­sichergestellt ist. Während der Übergangszeiten zu Anfang und Ende der Heizperiode liefern die Mini-BHKWs auch die komplette Heizungswärme. Erst wenn die Außentemperatur unter 10 °C sinkt, schaltet sich der Spitzenlastkessel zu.

Mit der Installation der gesamten Heizzentrale wurde die H&N Sanitär- und Heizungstechnik GmbH aus Augsburg beauftragt. Obwohl es für den Fachbetrieb die erste Mini-BHKW-Anlage war, ergaben sich für Mitinhaber Peter Hommers keine Schwierigkeiten: „Vaillant hat die Anlage in enger Abstimmung mit uns und dem Bauherren geplant und dann auch das dazugehörige Hydraulikschema erstellt. Damit konnten wir problemlos arbeiten. Die Installation erfolgte genauso wie bei normalen Gas-Brennwertgeräten. Etwas ungewohnt war lediglich der Anschluss der Geräte über die flexiblen Metallschläuche, um die Anlagen von der festen Verrohrung zu entkoppeln. Die Verschaltung der Pufferspeicher erfolgte im Tichelmann-Prinzip, aber auch das ist letztendlich etablierter Stand der Technik“.
Die Wärmeübertragung in den Wohnungen des Meringer Komplexes erfolgt mit Ausnahme der Bäder über Plattenheizkörper. In den Nasszellen wurden Fußbodenheizungen installiert. Bedingt durch diesen Aufbau beträgt das Gesamtvolumen der Heizungsanlage rund 9000 l. Dieses beträchtliche Volumen ist für die Brennwerttechnik von Vorteil und gewährleistet optimale Bedingungen für den Betrieb des Spitzenlastkessels.

Flexible Preisfindung
Auch die Wärme wird – genauso wie der Strom – vom Wohnungsunternehmen an die Mieter geliefert. Abgerechnet wird in den Wohnungen über installierte Wärmemengenzähler. Hinsichtlich der Wärmekosten profitieren die Mieter dabei direkt vom hohen Normnutzungsgrad der Mini-BHKWs, der bei etwa 96 % liegt. Die ganzheitliche Betrachtung der Vorteile der Kraft-Wärme-Kopplung eröffnet dem Bauträger hier neue Spielräume bei der Preisgestaltung. Im Sinne aller Beteiligten lassen sich so abhängig von den jeweiligen Rahmenbedingungen Einsparungen der Stromseite auf die Wärmeseite transferieren und umgekehrt.

Insgesamt betrachtet rechnet der Bauträger bei den Strom- und Wärmekosten mit Einsparungen von etwa 50 %. Ein Drittel davon kommt den Mietern direkt zugute, die sowohl für Strom als auch für Wärme durchschnittlich weniger als den ortsüblichen Preis bezahlen. Die restliche Kosteneinsparung fließt in Verwaltungs- und Wartungsarbeiten sowie in die Refinanzierung der Investition. Der Investor rechnet mit einem jährlichen Überschuss von etwa 5000 Euro, womit sich die höheren Investitionskosten voraussichtlich innerhalb von vier Jahren amortisieren.

Fazit
Für das Wohnungsunternehmen hat das Projekt in Meringen eine Pilotfunktion. Die Erfahrungen und das Konzept an sich sollen zukünftig auch auf andere Objekte übertragen werden. Dennoch warnt Geschäftsführer Gerhard Beutelrock davor, hemdsärmelig an die Sache heranzugehen: „Will man die Vorteile der Kraft-Wärme-Kopplung in Mietobjekten gewinnbringend nutzen, sollte man sich im Vorfeld auf jeden Fall eingehend mit der Materie auseinandersetzen. Dabei sind kompetente Partner auf der Herstellerseite und im Handwerk eine unschätzbare Hilfe. Mit dem nötigen Engagement und einem durchdachten Konzept lässt sich dann eine wirtschaftlich sehr interessante Lösung realisieren, von der letztendlich sowohl Mieter als auch Eigentümer gleichermaßen profitieren.“

Bilder: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG, Remscheid

www.vaillant.de