Mehrfamilienhäuser mit niedrigem Energiebedarf

Trendwende

Während man bei der Planung von Mehrfamilienhäusern, Wohnanlagen oder Quartierslösungen bisher überwiegend auf Standardsysteme mit (Gas-)Brennwertheizungen zurückgegriffen hat, kann man auch hier mittlerweile einen Trend sowie die Notwendigkeit zu möglichst energieautarken Gebäudekonzepten finden. In Anbetracht diverser außenpolitischer Faktoren und Klimaschutzziele ist es ebenso ratsam wie notwendig, sich mit Alternativen zu beschäftigen. Nach Aussage des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen nahm 2020 der Trend für erneuerbare Heizenergien im Wohnungsneubau zuletzt um 37 % zu.

Dennoch – die meist höheren Ausgaben für regenerative Alternativen schrecken viele Investoren zunächst ab, rentieren sich aber meist durch immer effizienter ausgelegte Systeme. Trotz größerer Investitionskosten für Bauherren und Eigentümer kann das Konzept durchaus rentabel sein. Höhere Netto-Mieteinnahmen können erzielt werden und bedeuten dauerhaft bessere Renditen. Die Investitionen amortisieren sich. Mieter wiederum haben mit geringeren Nebenkosten beim Energieverbrauch zu rechnen. Denn diese machen gerade zur heutigen Zeit einen nicht unerheblichen Teil der Lebenshaltungskosten aus.

Ein durchdachtes Konzept

Als 2013 der Bau von neun Mehrfamilienhäusern mit insgesamt 73 Wohnparteien geplant wurde, bestand der Bauherr auf einem möglichst energieautarken Gebäudekonzept. Zu dem Zeitpunkt galt das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, kurz EEWärmeG. Inzwischen müssen Planer das Gebäudeenergiegesetz (GEG) im Auge behalten. Das Ziel war es, Teile des Energiebedarfs für Kälte- und Wärmeerzeugung im fertigen Objekt über erneuerbare Energien zu decken. Daher entschied man sich bei der Wohnanlage im oberbayrischen Laufen für die Installation einer zentralen Wasser-Wasser-Wärmepumpenanlage mit ca. 300 kW. Ergänzt wird sie mit einer großflächigen Photovoltaikanlage. Das Warmwasser wird dezentral über Wohnungsübergabestationen erzeugt. Zudem wurden dezentrale Push-Pull Lüfter (auch Pendellüfter) installiert, die jeden zu belüftenden Raum mit gefilterter Außenluft versorgen oder die warme und verbrauchte Luft aus dem Wohnraum entfernen. Ein Wärmetauscher speichert dabei die Wärmeenergie zwischen.

Exkurs: Funktionsweise

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe arbeitet mithilfe eines Schluck- und Saugbrunnens und dem relativ konstant temperierten Grundwasservorkommen. Mittels Wärmetauscher wird die Wärme des angesaugten Grundwassers in der Wärmepumpe an flüssiges Kältemittel übertragen. Das abgekühlte Wasser wird über den Schluckbrunnen direkt wieder dem Grundwasser zugeführt. Das Kältemittel innerhalb der Wärmepumpe ändert im Phasenübergang seinen Aggregatzustand zu gasförmig. Dadurch wird eine Anhebung der Temperatur erreicht, die für einen funktionierenden Heizkreislauf notwendig ist. Nach diesem Prozess verändert sich das Mittel wieder von gasförmig zu flüssig, sodass der Kreislauf erneut beginnen kann. Ein Vorteil der Wasser-Wasser-Wärmepumpe liegt im niedrigen externen Stromverbrauch: Mit 1 kWh produziert sie 5 kWh Wärme. Dazu passt eine Photovoltaikanlage als Stromlieferant.

Niedriger Vorlauf

Als weiterer idealer Begleiter der Wärmepumpe gilt bekanntlich die für tiefere Vorlauftemperaturen ausgelegte Fußbodenheizung. Um die energetischen Harmonien des gesamten Wohnanlagen-Konzeptes mit einer zu beheizenden Gebäudenutzfläche von insgesamt 4.900 m² zu gewährleisten, benötigte man also auch eine optimale Systemtechnik zur Wärmeübergabe in den Raum. Diese fand der Fachplaner Sebastian Brandner der Johann Schwaiger GmbH aus Berchtesgaden mit den PYD-Thermosystemen aus Bischofswiesen. Das PYD-ALU FLOOR Nass-System ist eine solide Lösung zur idealen Energieausnutzung und ergänzt das Gebäudekonzept.

Optimale Gebäudeheizung im Mehrfamilienhaus

Die Wärmeverteilung beim PYD-ALU FLOOR Nass-Heizsystem findet über patentierte Thermoleitbleche statt. Dadurch sind niedrigste Systemtemperaturen und kürzeste Reaktionszeiten möglich. Die Pyramidenprägung des Aluminiumleitbleches vergrößert die Heizfläche zusätzlich um 30 % gegenüber einer glatten Fläche. Ein positiver Nebeneffekt: Durch die Pyramidenprägung kann bis zu 10 % Estrich- oder Putzmaterial eingespart werden. Dadurch wird die Trägheitsmasse reduziert und eine schnellere Temperaturregelung möglich. Außerdem haben die Leitbleche aufgrund ihrer Hohlraumprägung einen weiteren Dämmeffekt. Das wirkt sich positiv auf den effizienten Fußbodenaufbau aus.

Des Weiteren garantiert das Heizsystem durch eine insgesamt rund 280 % größere aktive Fläche eine homogene und schnellere Wärmeübergabe in den Raum. Notwendige Heizleistungen können bedarfsgerecht mit geringen Vorlauftemperaturen erbracht werden, was der Energieeffizienz entgegenkommt und den COP-Wert (Coefficient of Performance) der Wärmepumpe steigert. Dieser Wert zeigt das Verhältnis der Wärmeleistung zur benötigten Energie, also die Effizienz der Wärmepumpe, an.

Auch zum Kühlen geeignet

Ein weiterer Pluspunkt der PYD-Thermosysteme ist ihre höhere spezifische Kühlleistung von über 50 W/m² im Norm-Auslegungsfall. Die Wärmeenergie wird über den gekühlten Boden abgeleitet, sodass sich die Wohnräume bei Hitze und Sonneneinstrahlungen nicht aufheizen. Sie können somit ohne Zugluft und bei geringen Betriebskosten angenehm temperiert werden. Aus diesem Grund verfügt die Systemtechnik über hohe Leistungsreserven und steigert nicht nur Wohlbefinden und Behaglichkeit – sondern spart auch Kosten und Energie.

Zwischen Planung und Montage

Die Voraussetzungen für ein energiesparendes, leistungsstarkes und nahezu wartungsfreies Heizsystem eines energiebedarfsoptimierten Prozesses fangen bereits bei der Planung an: Um die energetische Stimmigkeit des Gesamtkonzeptes zu gewährleisten, muss die Auslegung und Dimensionierung der Fußbodenheizung passen. Hierbei unterstützen diverse Serviceleistungen des Thermosysteme-Herstellers: PYD kann anhand der Baupläne und der EnEV-Berechnung die Heizlastberechnung für ein Bauvorhaben übernehmen. Das Unternehmen hilft dem Kunden auch bei individuellen Verlegeplänen und gewährleistet somit einen optimalen Gebrauch.

Das PYD-ALU FLOOR Nass-System arbeitet gemäß DIN EN 1264 Teil 1-5, der DIN-Norm für Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung. Die eigens erstellten Heiz- und Kühlkreiszusammenstellungen liefern die Werte für den hydraulischen Abgleich, damit sich das System dem tatsächlichen Wärmebedarf anpassen kann. Dadurch erhält man ein ideal ausbalanciertes Heiz- und Kühlsystem, das besonders ökonomisch arbeitet. Die Grundlage für diese Berechnungen bildet die ermittelte Heizlast des Gebäudes. Jede Wohneinheit bekommt die Leistung, die sie benötigt. Des Weiteren bietet PYD einen Montageservice an, der sich um die Verlegung der Flächenheizung durch eigens geschultes Personal kümmert. Dazu gehören alle notwendigen Montageleistungen, die einen sicheren, langlebigen und effizienten Gebrauch garantieren.

Fazit

Anhand des Objektbeispiels in Laufen lässt sich erkennen, dass eine höherpreisige, aber energieautarke Bauweise im Wohnanlagen- und Quartiersbau sinnvoll ist. Diverse Kombinationsmöglichkeiten erneuerbarer Energieträger und Flächenheizungslösungen von PYD-Thermosystemen unterstützen beim energieschonenden Bauen. Besonders die niedrigen Systemtemperaturen und kürzeren Reaktionszeiten spielen dabei eine große Rolle. Der Planungs- und Montageservice gewährleistet eine optimale Nutzung und trägt zu einem besseren Gesamtkonzept bei.