Mehrfamilienhaus Berlin-Karlshorst
Klimafreundliches Heizen mit Abwasserwärme
In einem Mehrfamilienhaus der Wohnungsbaugenossenschaft EVM Berlin eG dient öffentliches Abwasser als Wärmequelle für eine STIEBEL ELTRON-Wärmepumpenkaskade mit fast 400 kW Heizleistung. Rund 35 Tonnen CO2 pro Jahr lassen sich damit gegenüber einer Gasheizung einsparen.
Mehrgenerationenhaus mit klimafreundlicher Wärmeversorgung: Im Fürstenberg-Kiez in Berlin-Karlshorst beheizt eine Wärmepumpenkaskade von STIEBEL ELTRON ein Mehrfamilienhaus mit insgesamt 78 Wohneinheiten sowie angrenzende Altbaubestände auf der gegenüberliegenden Straßenseite – und das mit einer Jahresarbeitszahl von durchschnittlich 6,0. Möglich ist diese hervorragende Anlageneffizienz durch eine hohe Wärmequellentemperatur: Energie wird von einer öffentlichen Abwasser-Druckleitung abgezogen, die in der angrenzenden Straße verläuft.
Das Bauvorhaben
Errichtet wurde das Mehrfamilienhaus von der Wohnungsbaugenossenschaft EVM Berlin eG auf einem rund 5.300 Quadratmeter großen Grundstück. Dort entstanden zwischen 2014 und 2016 drei Baukörper als Blockrandbebauung mit insgesamt 78 Wohneinheiten, die sich um einen Gemeinschaftsgarten gliedern. Die 2-bis 5-Zimmerwohnungen sind von der Haustür bis zum Balkon barrierefrei gestaltet und verfügen über multiva¬lente Grundrissstrukturen, sodass bei Bedarf auch alternative Wohnformen zum gemeinschaftlichen Wohnen geschaffen werden können. Ein eingeschossiger Flachbau, in dem ein genossenschaftliches Zentrum mit EVM-Treff und EVM-Infobüro eingerichtet wurde, lockert die Gesamtansicht auf. In der Tiefgarage sind zudem 75 Pkw-, fünf Motorrad- und 160 Fahrrad-Stellplätze untergebracht.
Die verwendete Technik
Zur Erschließung des Abwassers als Wärmequelle wurde in der Druckleitung in der angrenzenden Straße ein 78 Meter langer Wärmeübertrager als Rohr-in-Rohr-System integriert. Im inneren Rohr mit einem Durchmesser von 90 Zentimetern fließt das rund 11 bis 23 Grad warme Abwasser. Im Zwischenraum (Ringspalt) zum Außenrohr, das einen Durchmesser von knapp einem Meter aufweist, zirkuliert Wasser als Übertragungsmedium für den Wärmeübertrager. Rund zwei Kelvin Wärme werden dem Abwasser über dieses System entzogen. In der Heizzentrale des Gebäudes hebt eine Kaskade aus sechs Großwärmepumpen des Typs STIEBEL ELTRON WPF 66 – mit einer Heizleistung von insgesamt fast 400 kW – die gewonnene Energie dann auf das zum Heizen benötigte Temperaturniveau an. Die Wärmeverteilung in den einzelnen Wohneinheiten erfolgt über Fußbodenheizungen, sodass bereits eine sehr niedrige Vorlauftemperatur von 35 Grad genügt. Zusätzlich zur Wärmepumpenanlage wurden zwei Gasbrennwertkessel installiert, die während der EVU-Sperren oder im Falle einer Havarie der Abwasserleitung für eine zuverlässige Heizwärmeerzeugung sorgen. Im regulären Betrieb deckt die Wärmepumpenanlage jedoch 100 Prozent des Heizenergiebedarfs des Gebäudes ab. Die Warmwasserbereitstellung erfolgt dezentral unter Einsatz von STIEBEL ELTRON-Durchlauferhitzern.
Über die Wärmepumpenanlage werden zudem 40 Wohneinheiten des angrenzenden Altbaus der EVM Berlin eG mitversorgt. Da zur Wärmeversorgung des unsanierten Altbaus jedoch wesentlich höhere Vorlauftemperaturen von über 60 Grad notwendig sind, wurden drei der sechs Wärmepumpen sowie einer der beiden 2000-Liter-Pufferspeicher entkoppelt, die allein für die Bestandsbeheizung zuständig sind und mit 55 Grad Vorlauftemperatur eine Grundlast zur Verfügung stellen. Die übrigen 78 Wohneinheiten des Altbaus werden bislang noch über bestehende Gasheizkessel versorgt – sobald diese ihr Lebensende erreicht haben, werden die Wohneinheiten ebenfalls auf das neue Heizsystem umgestellt. Künftig gewährleisten dann die Wärmepumpen die niedrige Vorlauftemperatur von 35 Grad für den Neubau und 55 Grad Grundlast für den Bestand, während die weitere Erhöhung der Vorlauftemperatur auf über 60 Grad ein Gasbrennwertkessel übernehmen wird.
Hervorragende Jahresarbeitszahl von durchschnittlich 6,0
Insgesamt wertet die EVM Berlin eG das umgesetzte Heizungskonzept als vollen Erfolg. Durch die hohe Effizienz der Erdwärmepumpen und die ganzjährig guten Quellentemperaturen erzielt die Anlage eine hervorragende Jahresarbeitszahl von durchschnittlich 6,0. Rund 35 Tonnen CO2 können damit pro Jahr gegenüber einer herkömmlichen Gasheizung eingespart werden. Auch die Betriebskosten fallen im Vergleich deutlich geringer aus. „Wir sind absolut überzeugt von dieser innovativen Lösung und haben bereits das nächste Projekt in diesem Stil in Planung“, so Torsten Knauer, Vorstand der EVM Berlin eG. Diese Ansicht teilen auch die Betreiber der genutzten Druckleitung, die Berliner Wasserbetriebe. Sie möchten derartige Projekte weiterhin unterstützen. „Das Berliner Abwassernetz, bestehend aus Kanälen und Druckrohrleitungen, stellt aufgrund seiner Größe und der vorhandenen Infrastruktur eine vielversprechende regenerative Wärmequelle und -senke dar. Vor diesem Hintergrund sehen wir Abwasserwärme als eine wichtige Ressource bei der kommunalen Wärmeplanung“, fasst Michael Klaus von den Berliner Wasserbetrieben zusammen.