Heizen mit Kalter Nahwärme

Euskirchener Stadtgärten heizen klimaneutral

In Euskirchen zeigt ein Neubau-Quartiersprojekt, wie zukunftsweisende Heiztechniklösungen aussehen: Auf dem Gelände einer ehemaligen Gärtnerei hat die Immobilienagentur G und S Wohnbau zwölf Mehrfamilienhäuser mit 105 Wohnungen errichtet, die allesamt dem Effizienzhaus-55-EE-Standard entsprechen. Die Heizwärme wird mittels Wärmepumpen bereitgestellt, die ihre Umweltenergie aus einem Kalten Nahwärmenetz mit Erdsonden beziehen. Der Strom wird zum Teil mit quartierseigenen Photovoltaikanlagen selbst erzeugt und zum Teil als Ökostrom aus dem öffentlichen Netz bezogen. So ist eine effiziente CO₂-neutrale Wärmeversorgung möglich.

Die Neubauten der Euskirchener Südstadtgärten erreichen den Effizienzhaus-55-EE-Standard.
Rund 30 Prozent des nötigen Stroms für die Haustechnik liefern die Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Wohngebäude, der Rest wird über Ökostrom aus dem öffentlichen Stromnetz gedeckt.
Die Heizzentralen werden über das Internet-Service-Gateway (ISG) von Stiebel Eltron miteinander vernetzt und zentral überwacht. Gleichzeitig wird das System über das ISG mit der PV-Anlage vernetzt, sodass ein größtmöglicher Anteil des selbsterzeugten Stroms zum Betrieb der Wärmepumpen eingesetzt werden kann.

Um die Wärmeenergie aus dem Erdreich gewinnen zu können, wurden auf der Grünfläche zwischen den Wohngebäuden insgesamt 35 jeweils 150 Meter tiefe Erdsonden gebohrt, aufgeteilt in zwei Sondenfelder. Über eine Ringleitung, in der die Sole – ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel – zirkuliert, wird die so gewonnene Umweltwärme zu insgesamt fünf Heizzentralen in den Wohnhäusern transportiert. Der Vorteil des kalten Nahwärmenetzes ist die relativ niedrige Temperatur, mit der die Sole durch die Leitungen fließt. Obwohl diese nicht isoliert sind, entstehen nahezu keine Wärmeverluste. In den Heizzentralen kommen Wärmepumpen von Stiebel Eltron zum Einsatz, die die Umweltenergie aus der Ringleitung nutzen und auf das zum Heizen benötigte Temperaturniveau heben.

Hohe Wärmepumpen-Jahresarbeitszahl

Abhängig von der benötigten Wärmeleistung, die durch abweichende Gebäudegrößen bzw. eine unterschiedliche Anzahl von Wohneinheiten variiert, gibt es verschiedene Anlagenkonstellationen: Die größte Anlage besteht aus zwei kaskadierten Sole/Wasser-Wärmepumpen des Typs WPE-I 59 H 400 Premium, die in Kombination mit zwei Pufferspeichern des Typs SBP 1000E und drei Frischwasserspeichern des Typs SBS 1001 W aufgestellt wurden. Die beiden Wärmepumpen liefern zusammen knapp 120 Kilowatt Wärmeleistung. Neben dem Heizbetrieb ermöglichen die Systeme auch eine passive Kühlung. Alle Wärmepumpen sind zudem über das Internet-Service-Gateway (ISG) miteinander vernetzt und ansteuerbar, wodurch sie zentral überwacht und eingestellt werden können. Über das Gateway wird auch das Zusammenspiel von Wärmepumpe und PV-Anlage geregelt und somit ein größtmöglicher Eigenverbrauch des selbsterzeugten Solarstroms gewährleistet.

Wegen der ganzjährig relativ konstanten Quellentemperaturen der Kalten Nahwärme erreichen die Wärmepumpen voraussichtlich eine sehr gute Jahresarbeitszahl von 4,9. Aus einer Kilowattstunde Strom werden also knapp fünf Kilowattstunden Wärme erzeugt. Das Projekt demonstriert, dass Kalte Nahwärmenetze in Kombination mit Wärmepumpen für die Wärmeversorgung von Quartiersneubau- oder -sanierungsprojekten eine interessante Option darstellen.

Hersteller Wärmepumpen und Speicher: Stiebel Eltron, Holzminden

Fachwissen zum Thema

Zur Energiebereitstellung können in einem kalten Nahwärmenetz mehrere Wärmequellen miteinander kombiniert werden.

Zur Energiebereitstellung können in einem kalten Nahwärmenetz mehrere Wärmequellen miteinander kombiniert werden.

Heizungsanlagen

Kalte Nahwärme

Funktionsweise einer Wärmepumpe 1. Wärmetauscher (Verdampfer) 2. Verdichter 3. Zweiter Wärmetauscher (Verflüssiger) 4. Expansionsventil

Funktionsweise einer Wärmepumpe 1. Wärmetauscher (Verdampfer) 2. Verdichter 3. Zweiter Wärmetauscher (Verflüssiger) 4. Expansionsventil

Erneuerbare Energien

Wärmepumpen