Das Fun­da­ment für mehr Effi­zi­enz

Anschlüsse für die Wärmepumpe im Fundamentspeicher. Foto: Urbansky
Anschlüsse für die Wärmepumpe im Fundamentspeicher. Foto: Urbansky

Eine Kom­bi­na­tion aus Block­heiz­kraft­werk und Geo­ther­mie heizt und kühlt ein neu errich­te­tes Mehr­fa­mi­li­en­haus in Berlin. Neben dem Geo‐Hybrid genann­ten BHKW‐Wärmepumpensystem zählt zu den Beson­der­hei­ten der Anlage ein Fun­da­ment­spei­cher zur Deckung von Last­spit­zen. Der Beitrag beschreibt den bei­spiel­haf­ten Sys­tem­auf­bau.

Geschätzt 15  Prozent des deut­schen Strom­be­darfs gehen für Kühl­leis­tun­gen drauf. Gerade bei moder­nen Bauten, die vor­ran­gig auf Glas und Beton setzen, stellt sich im Sommer die Frage, wie die Wärme auf einem behag­li­chen Niveau gehal­ten werden kann – mög­lichst ener­gie­ef­fi­zi­ent. Ein Mehr­fa­mi­li­en­haus in Berlin‐Charlottenburg nutzt dafür zum Bei­spiel eine kom­plexe Methode. Es löst den Wider­spruch aus opti­scher Gestal­tung und effi­zi­en­tem Heiz‐ und Kühl­be­trieb mit einer Kom­bi­na­tion aus zwei Geothermie‐Wärmepumpen und BHKW. Die Boden­platte dient als Wärme‐ oder Käl­te­spei­cher für Spit­zen­las­ten des im KfW‐70‐Standard errich­te­ten Hauses.

Die 50 Woh­nun­gen auf einer Gesamt­flä­che von 4680 m² werden von zwei Wär­me­pum­pen­sys­te­men und einem gas­ge­trie­be­nen Block­heiz­kraft­werk ver­sorgt. Solar­ther­mie wurde nicht in Betracht gezogen, da das Dach­ge­schoss für Mai­so­net­ten vor­ge­se­hen war.
Zu dem vom Ber­li­ner Unter­neh­men Geo‐En ent­wi­ckel­ten System gehören 16 knapp 100 m tiefe Erd­son­den mit Doppel‐U‐Form. Im Char­lot­ten­bur­ger Grund herr­schen im Winter rund 7 °C, die mittels der Wär­me­pum­pen für die Fuß­bo­den­hei­zung auf 35 °C gehoben werden.

Gespeist wird darüber hinaus ein Boiler für die Warm­was­ser­ver­sor­gung des Gebäu­des. Im Sommer wird der Prozess umge­kehrt. Die über­schüs­sige Wärme aus dem Haus wird in den Boden zurück­ge­lei­tet und wärmt ihn wieder auf rund 11 °C auf. Wie kühl es in jeder Wohnung sein soll, kann jeder Bewoh­ner selbst regeln. Der Strom für diese Wär­me­pumpe mit 29 kW kommt von einem Block­heiz­kraft­werk. Dessen Abwärme wird auch zur Brauch­was­ser­er­wär­mung ein­ge­setzt.

Rohr­schlan­gen auf zwei Ebenen

Das zweite Geothermie‐System nutzt die 70 cm starke Boden­platte als leis­tungs­fä­hi­gen Zwi­schen­spei­cher für hohe Kühl­las­ten. Diese Wär­me­pumpe verfügt über eine Nenn­leis­tung von 44 kW. Die Rohr­schlan­gen und Mess­ket­ten zur Über­wa­chung der Tem­pe­ra­tur wurden direkt auf der Sau­ber­keits­schicht auf­ge­bracht. Die darauf gegos­sene Beton­platte dient heute als Tief­ga­rage. Diese Spei­cher­ebene liegt auf dem gesam­ten 1334 m² großen Fun­da­ment.

Pio­nier­ar­beit leis­tete Geo‐En bei der Kas­ka­die­rung der akti­vier­ten Grün­dungs­bau­teile und der Geo­ther­mie sowie bei der Kom­bi­na­tion einer Erd­wär­me­pumpe mit dem Block­heiz­kraft­werk. Die Geo­ther­mie deckt zum Null‐Tarif die kom­plette Kühl­leis­tung des Hauses ab, die allein 84 MWh jähr­lich aus­macht (wenn man den Wärmepumpen‐Strom außen vor­lässt). In jeder Geschoss­de­cke befin­den sich zwei Ebenen mit Rohr­schlan­gen – eine im unteren Bereich für die Kühlung, die andere im oberen Bereich für Fuß­bo­den­hei­zung.


Geschrie­ben für SBZ. Der voll­stän­dige Beitrag ist in der Ausgabe 9/2016 zu lesen. Ein Auszug findet sich hier. Zu den ver­schie­de­nen SBZ‐Abonnements geht es hier.

Über den aktu­el­len Stand der Dis­kus­sion zur Wär­me­wende, für die das hier vor­ge­stellte Projekt eine Mög­lich­keit dar­stellt, schreibt Energieblogger‐Kollege Andreas Kühl hier auf seinem Blog Ener­gy­net.