Effiziente Lösungen für Neue Gebäude

das gutE liEgt so nahNahwärmenetz mit grundwasser-Wärmepumpen

Es sind attraktive Wohneinheiten, die da im Wohnpark Leibnizstraße in Weinheim an der Bergstraße auf einem Areal von gut 8.600 m² entstehen. Zentrumsnah und doch im Grünen gelegen, verwirklichen die zehn Häuser mit ihren 84 Wohneinheiten nach Aussage des Bauherrn eine Wohnkultur, die zeitgemäßen Ansprüchen an Qua­lität und Komfort überzeugend Rechnung trage.

Das geht nicht ohne ein modernes und auf Nach­haltigkeit ausgerichtetes Energiekonzept. Die Helmut Herbert GmbH & Co realisiert dort ein Nahwärmenetz und die Gebäudeheizung mit einer Wasser­Wasser­Wärmepumpenanlage für das Heizen sowie zwei Gas­ Brennwertkesseln zur Deckung von Spitzenlasten und zur ganzjährigen Warmwasserversorgung. Die Versor­gung der Anlage erfolgt über ein 4­Leiter Nahwärme­netz, das ein Niedertemperaturnetz zur Beheizung bzw. Kühlung der Gebäude sowie ein Hochtemperaturnetz zur Warmwasserbereitung umfasst.

Bedarfsgerecht und nachhaltig konzipiert

Ausgangspunkt jedes Nahwärmekonzeptes ist die Ermittlung der Energiebedarfscharakteristik auf Basis der Anschlusswerte der zu versorgenden Gebäude und des Lastgangs für Heizung und Warmwasserberei­tung. Grundlegend ist dann die Entscheidungen, ob die Wärmegewinnung mit einem oder mit mehreren Wärmeerzeugern erfolgen soll. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen bieten es sich häufig an, zwei Wärmeerzeuger zu kombinieren. Deren Wahl und Ausle­gung orientiert sich an der Jahresdauerlinie des Wärme­bedarfs und am unterschiedlichen Leistungsbedarf für Grund­ und Spitzenlasten.

Für den Wohnpark Leibnizstraße wurde folgendes Konzept erarbeitet: Die Heizenergie wird mit einer Wasser­Wasser­Wärmepumpenanlage erzeugt. Für die Bereitstellung von Warmwasser sind zwei Gas­Brenn­wertkessel mit je 200 kW vorgesehen. Die zehn Gebäude wurden über ein 4­Leiter­Nahwärmenetz von der Heiz­

zentrale versorgt. Die gesamte Anlage wurde ab dem Anschlusspunkt ,Wärmetauscher der Brunnenanlage‘ von Herbert realisiert.

Im zentralen Technikraum des Hauses 1 befindet sich die Brunnenzentrale, in der die hydraulische Trennung zwischen dem zugeleiteten Brunnenwasser und dem Primärkreis der Wärmepumpenanlagen über Wärmetau­scher erfolgt. Über erdverlegte Rückflussleitungen und Rückgabebrunnen wird das Brunnenwasser nach dem Energieentzug wieder dem Grundwasser zugeführt.

Die Wärmepumpenanlage besteht aus drei Systemen mit je 120 kW Leistung. In Abhängigkeit von der Außen­temperatur stellt sie die erforderlichen Heizwasser­vorlauftemperaturen zur Verfügung und belädt zwei Heizungspufferspeicher. Fällt bei hohem Wärmebedarf der Wohneinheit die Temperatur im Speicher über einen definierten Zeitraum hinweg ab, erfolgt die automatische Aktivierung des Spitzenlastkessels.

Die Bereitstellung von Warmwasser ist ganzjährig über die Kesselanlagen vorgesehen. So lassen sich die nach VDI 6023 geforderten Mindesttemperaturen von dauerhaft 60°C wirtschaftlich und versorgungssicher gewährleisten. Die beiden Brennwertkessel werden dabei günstig in einem kontinuierlichen Betrieb gefahren. Zudem kann in dieser Konstellation die Wärmepumpe für niedrige Vorlauftemperaturen, d.h. mit hohem Wir­kungsgrad, betrieben werden.

In jedem Gebäude wird eine Unterzentrale mit eigenständiger Pumpengruppe mit Mischer und MSR­Technik ausgeführt. Auch ist in jedem Gebäude ein Warmwasserbereiter vorgesehen. Die Beheizung der Wohnräume erfolgt über eine Fußbodenheizung, die von einem witterungsgeführten Heizkreis versorgt wird. Für die Auslegung wurde eine Vorlauftemperatur von 45°C gewählt. Zudem kann im Sommer eine kosten­günstige freie Kühlung über die Brunnenanlage und das Niedrigtemperaturnetz realisiert werden.

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bild linksUnterstation Warmwasserspeicher

33Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.

Speicher Wassererwärmer

Hydraulische Weiche

FBH 25kW

M

T

TT

000∑m³

M

Speicher Wassererwärmer

Hydraulische Weiche

FBH 37kW

M

T

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Speicher Wassererwärmer

Hydraulische Weiche

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Haus 6

Haus 5

Anschluss an SpeicherWassererwärmerHaus 2, 3 und 4

Anschluss an SpeicherWassererwärmer

Haus 7 und 8

Anschluss an SpeicherWassererwärmer

Haus 9 und 10Nie

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Nahwärmenetz

Technikzentrale

Haus 1

M

AB

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A B

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M

MM

000∑m³

M

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

120 kW

MAG

FIZ

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M

000∑m³

M

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

120 kW

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Hydraulische Weiche

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Gas-Brennwert-

Kessel200 kW

T

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∆p

FIL

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M

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FIL

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Plattenwärme-übertrager

304 kW

Plattenwärme-übertrager

100 kW

Plattenwärme-übertrager

304 kW

Förder-brunnen

Schluck-brunnen

1

Schluck-brunnen

2

T

T

T

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Pu

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spei

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PumpengesteuerteDruckhaltestation

Nachspeisestationmit Standardwärmezähler

Steuerungfür Druckhaltestation

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Hydraulikschema34

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Haus 6

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Anschluss an SpeicherWassererwärmerHaus 2, 3 und 4

Anschluss an SpeicherWassererwärmer

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35Q = mc*ΔT — GebäudeSystemtechnik realisiert.

Effiziente Lösungen für Neue Gebäude

wAsser-wAsser- wärmepumpenAnlAgen

Selbst an kältesten Tagen liegen die Grundwassertem­peraturen konstant bei rund 10°C. Wenn Grundwasser in ausreichender Menge, Temperatur und Qualität und in nicht zu großer Tiefe vorhanden ist, kann es über einen Förderbrunnen an die Oberfläche ge pumpt werden, wo ihm eine Wärmepumpe thermische Energie entzieht. Über einen Schluckbrunnen wird das Wasser wieder in das unterirdische Grundwasser­reservoir zurückgeleitet. Im Sommer kann man mit dieser Technik auf energiesparende Weise passiv kühlen. Die Effizienz dieser Anlagen ist aufgrund der konstanten Quelltemperaturen hoch. Die Wasser­Wasser­Wärmepumpe startet ihre Temperaturum­wandlung von einem höheren Temperaturniveau als bei Sole­ oder Luftnutzung und benötigt somit weniger elektrischen Strom für den Wärmepumpen­verdichter.

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doppelseite VorherHydraulikschema: Über die 4­Leiter­Nahwärmever­sorgung werden die Gebäude mit Wärme und Kälte versorgt. Es ist ein Niedertemperaturnetz zur Beheizung und Kühlung sowie ein Hochtemperaturnetz zur Warm­wasserbereitung vorgesehen.

obenKesselverrohrung

untenWärmepumpenverrohrung

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