Anschlüsse für die Wärmepumpe im Fundamentspeicher. Foto: Urbansky

Das Fundament für mehr Effizienz

von | 26. Mai 2016

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.

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

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