Gesamte Heizanlage unterstützt passive Kühlung
Die ausgewählten Wärmepumpensysteme unterstützen jedoch nicht nur den Heizbetrieb, sondern sind von Haus aus auch mit einer Kühlfunktion ausgestattet. Für Jörg Wiskirchen ist das ein entscheidender Vorteil: „Die Möglichkeit, an warmen Tagen mit dem Heizsystem auch passiv kühlen zu können, hebt den Wohnkomfort noch einmal deutlich an.“ Während der Kühlung wird der Heizbetrieb gewissermaßen umgekehrt: Das kalte Heizwasser in den Fußbodenheizungen entzieht den Wohnräumen Wärme, die über Plattenwärmetauscher auf den Solekreislauf des Nahwärmenetzes übertragen und schließlich ins Erdreich abgeführt wird. Da der Wärmepumpenverdichter dabei durch ein zusätzliches Umschaltventil umgangen wird, also während des Kühlbetriebs gar nicht zum Einsatz kommt, arbeitet die passive Kühlung energiesparend. Strom benötigt in diesem Fall nur die Umwälzpumpe, die den Sole- und den Heizungswasserkreislauf für den Abtransport der Wärme in Gang hält. Wolfgang Fischer erkennt in der passiven Kühlung noch einen weiteren Vorteil für die Gesamteffizienz des Heizsystems: „Während des Kühlvorgangs findet eine Regeneration der Wärmequelle statt – dem Erdreich wird Wärme zugeführt, die in der darauffolgenden Heizperiode zumindest teilweise zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann und so für einen noch effizienteren Heizbetrieb sorgt.“
Anlagenoptimierung und PV-Einbindung über kompaktes Gateway
Im Hinblick auf die Gesamteffizienz der Anlage ist hier aber noch nicht das Ende der Fahnenstange erreicht: Alle Wärmepumpen werden über das Stiebel Eltron-Internet Service Gateway (ISG) miteinander vernetzt und zentral durch einen Contractor überwacht. Mithilfe des kompakten Gateways lassen sich Anlageneinstellungen auch im laufenden Betrieb noch optimieren und so die Energieeffizienz des Systems weiter steigern. Auch das Zusammenspiel von PV-Anlage und Wärmepumpen wird über das ISG geregelt: Es vernetzt beide Systeme miteinander, sodass ein größtmöglicher Anteil des selbsterzeugten PV-Stroms unmittelbar zum Betrieb der Wärmepumpe eingesetzt werden kann. Zudem besteht mit dieser Lösung die Möglichkeit, auch überschüssige Energie zu nutzen: Bei einer Stromüberproduktion beladen die Wärmepumpen die Pufferspeicher, welche die bevorratete Wärmeenergie wiederum zeitversetzt abgeben können. „Die Einbindung der PV-Anlagen ermöglicht uns einen teilautarken Betrieb der Haustechnik – einschließlich der Wärmepumpenanlage. Aktuell decken wir rund 30 Prozent des Jahresbedarfs an Strom mit der PV-Anlage ab. Die restlichen 70 Prozent beziehen wir als CO2-neutralen Ökostrom und sind damit in diesem Quartier vollständig klimaneutral“, so Wiskirchen.
Positive Jahresarbeitszahlen prognostiziert
Die ersten Wärmepumpen sind seit November 2022 in Betrieb und erzielen hohe Wirkungsgrade: Voraussichtlich werden Jahresarbeitszahlen von 4,9 erreicht. „Durch die Regeneration des Erdreichs während des Kühlbetriebs liegen wir wahrscheinlich noch etwas darüber“, berichtet Wolfgang Fischer. Auch das Fazit zum Projektablauf fällt durchweg positiv aus. Von den geplanten 105 Wohneinheiten sind 70 bereits bezogen und an das Wärmenetz angeschlossen. Dass alle Bauabschnitte plangemäß realisiert werden konnten, ist nicht zuletzt auch das Ergebnis der engen Zusammenarbeit aller Beteiligten. „Die Zusammenarbeit mit Stiebel Eltron war extrem verlässlich und die Lieferung der Geräte funktionierte immer just-in-time“, bestätigt Jörg Wiskirchen. Dem pflichtet auch Wolfgang Fischer bei: „Wir haben die Zusammenarbeit durchweg professionell und auf Augenhöhe erlebt.“