Dezentrale Wärmepumpen bringen grosse Vorteile

Wohnqualität vor den Toren Zürichs: In den ABZ-Siedlungen Felsenhof und Talstrasse mit 69 Wohnungen kommt die Wärme für Raumheizung und Warmwasser aus dem Boden. Im Einsatz sind 18 Erdsonden und 8 Wärmepumpen.

Wärmepumpen

Die 50 Jahre alte Siedlung Felsenhof 2 hat die Baugenossenschaft energetisch saniert. Foto: Reto Schlatter

Die Architektur ist typisch für die 1960er-Jahre, schreibt die Allgemeine Baugenossenschaft Zürich (ABZ) über ihre Siedlungen im Felsenhof-Areal von Adliswil – «Mehr Privatheit und Zugang mit dem Auto». Damit würde der Siedlungsbau auf «neue Bedürfnisse» reagieren. Augenfällig sind zudem eine sehr niedrige Ausnützung und die parkähnliche Umgebung. Mittlerweile steht die Siedlung Felsenhof 1 seit 54 Jahren und ist, nach umfassenden Erneuerungen, nach wie vor als Wohnstandort sehr gefragt. Nur ein Jahr später, 1968, entstand die Siedlung Talstrasse und 1971 der «Felsenhof 2». Fast 100 Jahre alt sind die Gebäude des Ensembles «Adliswil alt».

Nahwärmenetz mit Strukturschwächen

Die vier Siedlungen im Areal Felsenhof wurden während Jahrzehnten über ein sternförmiges Nahwärmenetz mit einer zentralen Wärmeerzeugung versorgt. Im Einsatz waren Gaskessel. Doch das Rohrnetz war undicht, die Wärmeverluste zu gross. Ein vollständiger Ersatz des Netzes ist zwar naheliegend, unter aktuellen Rahmenbedingungen allerdings nicht die optimale Lösung. Am Beispiel «Felsenhof» lässt sich die Korrelation zwischen Vernetzung und Energieeffizienz veranschaulichen. Dabei geht es um ein Abwägen zwischen den Netzkosten und dem Aufwand für eine zusätzliche Heizzentrale. Für das Areal in Adliswil gilt: Weder eine vollständige Vernetzung mit einer Heizzentrale noch eine völlig dezentralisierte Wärmeerzeugung ist die Lösung, sondern eine Mischung aus Vernetzung und Dezentralisierung.

Der ideale Mix

Heute liefern acht Heizzentralen Wärme für die 93 Wohnungen. In sechs Zentralen sind Wärmepumpen (WP) installiert, im Siedlungsteil «Adliswil alt» bleiben zwei Gaskessel in Betrieb. Mit Ausnahme der Siedlung Felsenhof 1 sind nur direkt benachbarte Gebäude vernetzt. Dadurch wird das Wärmenetz deutlich kleiner. Im Felsenhof 1 drängt sich die weitgehende Vernetzung aufgrund der Reiheneinfamilienhäuser auf. Die elektronische Überwachung der Heizzentralen erleichtert dem Unterhaltsdienst die Arbeit. Dies gilt vor allem für die Steuerung und die Störungsmeldung mit Diagnose. Diese Automatik bedingt keineswegs komplizierte Anlagen. Auch deshalb fordert die gemeinnützige Genossenschaft ABZ als Bauherrschaft von den Planungsteams einfache und übersichtliche haustechnische Infrastrukturen. Dies gilt ganz besonders für die Steuerung und Regelung der Wärmeerzeugung.

Erdsonden – vorsichtig dimensioniert

Gemäss der neuen Version der Norm SIA 384/6 Erdsonden müssen Felder mit mehr als vier Sonden simuliert werden. Diese Simulation erfolgte mit dem von Behörden anerkannten Programm EWS von Huber Energietechnik. Dabei spielt die spezifische Entzugsleistung der Erdsonde (siehe Tabelle unten) eine zentrale Rolle bei der Dimensionierung der Sonde. Über Jahrzehnte galten 50 W/m als Richtwert. Höhere Werte können zu einer Auskühlung des umgebenden Erdreiches führen, sofern keine Regeneration möglich ist. Der nach der Länge der Sonden gewichtete Durchschnittswert von 36,4 W/m zeigt, dass die Planer eine sehr langfristige Lösung garantieren. Wärmepumpen

Wärmedämmung wirkt sich positiv aus

Aufgrund der relativ guten Qualität der Gebäudehülle liegt der Wärmeverbrauch auf einem moderaten Niveau, was auch an der niedrigen installierten Heizleistung von 38,6 Watt pro m2 Energiebezugsfläche erkennbar ist. Die Vorlauftemperaturen von 50 °C respektive von 52 °C bei einer Aussentemperatur von –8 °C ermöglichen einen effizienten Betrieb der Wärmepumpen. Nur das Warmwasser muss auf 55 °C erwärmt werden, einmal pro Woche auf 60 °C. Die Wassererwärmung erfolgt entweder mit der Heiz-WP oder durch separate Warmwasser-WP. Dadurch sind kurze Verteilleitungen garantiert. Günstige Wohnungsmieten gehören zur Tradition der ABZ. Dieses Ziel, in Verbindung mit dem Klimaschutz, hat erhebliche Auswirkungen auf die Planungsarbeit. Bei der Umrüstung von Wohnsiedlungen auf erneuerbare Energien gelten deshalb enge Kostengrenzen. Dass diese Kombination funktioniert, zeigt das Areal Felsenhof sehr deutlich. Bei der Entscheidung für ein Heizsystem vergleicht die ABZ immer verschiedene Varianten. Dabei steht ein hoher Anteil erneuerbarer Energien, aber auch die Wirtschaftlichkeit im Zentrum. Die Genossenschaft nutzte bei diesem Projekt Fördergelder der Stiftung KliK, was sich ebenfalls dämpfend auf die Investitionskosten auswirkt. Der Beitrag wurde im Auftrag der Stiftung KliK realisiert.

Energie Zukunft Schweiz und Stiftung Klik

Das Förderprogramm für Wärmepumpen von Energie Zukunft Schweiz (EZS) leistet in Partnerschaft mit der Stiftung Klimaschutz und CO2-Kompensation KliK finanzielle Beiträge an Wärmepumpen, die dem Ersatz von fossilen Wärmeerzeugern dienen. Diese von EZS ausgerichtete «Klimaprämie» ist, vor allem bei grösseren Anlagen, oftmals deutlich attraktiver als die Förderung durch die Kantone. Ausschlaggebend für die Beiträge ist die durch das Projekt ausgelöste CO2-Reduktion. Auf den jährlichen Energieverbrauch der Heizung umgerechnet sind es einmalig 18 Rappen je kWh, was Fr. 1.80 je Liter Heizöl entspricht. Über die Volllaststunden lässt sich die Klimaprämie auf die Heizleistung umrechnen. Ein 50-kW-Aggregat wird bei 2000 Volllaststunden mit Fr. 18 000.– gefördert. Die Förderbedingungen sind unter www.klik.ch/waerme oder www.energiezukunftschweiz.ch/klimapraemie vermerkt, die Anmeldung ist sehr einfach. Programmleiter ist Nico Pfäffli.
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