Wärmepumpe für ein Mehrfamilienhaus

Die Kaskadierung von Wärmepumpen bietet zahlreiche Vorteile gegenüber einer einzelnen Wärmepumpe mit entsprechend großer Leistung. Der Betrieb im sehr großen Modulationsbereich einer Kaskade ist wesentlich effizienter, als nur ein Modul in Volllast zu fahren. Denn so können die Einheiten gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten. Eine Kaskadenregelung mit Auto-Adaptfunktion optimiert das Betriebsverhalten und sucht automatisch den jeweils besten Betriebspunkt für die Anlage. Außerdem bietet eine Kaskade eine Redundanzfunktion bei der Wartung von Einzelgeräten des Systems und führt so zu einer erhöhten Betriebssicherheit. Darüber hinaus werden die Gesamtlaufzeiten der Einzelmodule reduziert und damit die Langlebigkeit erhöht.

KfW-Effizienzhaus-55-Stufe und Klasse EH 55 EE nach GEG 2020

Die Wärmepumpentechnologie war ein wichtiger Baustein, um die Anforderungen an das KfW-Effizienzhaus-55 nach EnEV und des GEG für ein Effizienzhaus EH 55 EE zu erfüllen. Darüber hinaus hat man sich bei der Gebäudehülle für ein Wärmedämmverbundsystem mit einer 20 cm Außendämmung entschieden. Im Zusammenspiel mit den obligatorischen dreifach-verglasten Fenstern und einer Lüftungsanlage, die unter anderem aufgrund der innenliegenden Bäder erforderlich war, wird bei dem Gebäude ein Endenergiebedarf für Heizung und Warmwasser von 12,9 kWh/(m2a) und ein Primärenergiebedarf von 23,2 kWh/(m2a) erreicht.

Einsatzbereich bis zu minus 28 °c Außentemperatur

Ein besonderes Merkmal der hier verwendeten Heiztechnik ist, dass die Wärmepumpen über die patentierte Zubadan Verdichter-Technologie verfügen. Das dabei eingesetzte Einspritzverfahren optimiert die verfügbare Heizleistung. Das heißt, die Wärmepumpen können auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen von bis zu minus 15 °C noch 100 Prozent ihrer Heizleistung erbringen. Gleichzeitig erweitert sich der untere Einsatzbereich auf bis zu minus 28 °C Außentemperatur. Damit ist es möglich, das Gebäude mit Wärme zu versorgen und auch bei tiefen Außentemperaturen auf Unterstützung eines elektrischen Heizstabes oder einen zusätzlichen Wärmeerzeuger zu verzichten.

Geringe Vorlauftemperatur für Heizung und Warmwasser

Zur Speicherung der Wärme, bis sie abgerufen wird, und zur Überbrückung von Sperrzeiten des Stromversorgers wurde zusätzlich ein Pufferspeicher in das Anlagenkonzept eingebunden, der jederzeit genügend Wärme liefert. Gleichzeitig stellt der Pufferspeicher Energie für die Abtauung der Außenmodule im Winter bereit. Die gleichmäßige und als äußerst angenehm empfundene Wärmeverteilung erfolgt in dem Mehrfamilienhaus durch Fußbodenheizungen in jeder Wohneinheit, die über ein dynamisches Ventil für den automatischen hydraulischen Abgleich voreingestellt und über Einzelraumregler individuell gesteuert werden können. Als Niedertemperaturheizung eignet sich die Fußbodenheizung hervorragend für die Kombination mit Luft/Wasser-Wärmepumpen, da die geringe Vorlauftemperatur einen positiven Einfluss auf den Wirkungsgrad der Anlage hat.

Zur Trinkwarmwasserbereitung für die 13 Wohnungen steht im Technikraum ein 800-Liter Schichtenpufferspeicher bereit. Hier wird bei einer Brauchwassertemperatur von 53 °C ausreichend Wärme für die Trinkwasserbereitung vorgehalten. Zur Versorgung verfügt jede Wohneinheit über eine eigene Frischwasserstation, die parallel zur Heizungsverteilung die Trinkwarmwasserdistribution übernimmt. Die Auslauftemperatur in jeder Wohneinheit beträgt 50 °C. Durch die indirekte Übertragung der Wärme auf das frisch gezapfte Trinkwasser (Durchlaufprinzip) entfällt die Gefahr von Legionellen und die Vorgabe der Trinkwasserverordnung nach Arbeitsblatt B501 kann energiesparend ohne hohe Temperaturen erfüllt werden.