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BHKW bedient Wärmepumpe und liefert warmes Brauchwasser

Abwasser-Wärme soll Berliner Wohngebiet heizen

16.06.2016, 10:47

Rendering des Wohngebiets
In der Bautzener Straße soll ein Wohngebiet mit Abwasser-Abwärme geheizt werden. © Collignon Architektur

Mit der Abwärme aus Abwasser heizt ein Berliner Baumarkt bislang die eigenen Gebäude. Das System war aber gleich so dimensioniert, dass es auch ein angrenzendes Wohngebiet an der Yorckstraße mit versorgen kann.

Baumarkt und Wohngebiet haben denselben Bauherren, den Inhaber der Hellweg Baumarktkette Reinhold Semer. Noch gibt es für das Wohngebiet, das vom Büro Collignon Architektur entworfen wurde, keinen Bebauungsplan. Er wird gerade ausgelegt.

Gegen das Bauvorhaben gibt es Proteste, weil mehr und mehr Brachen in Berlin bebaut werden und eine Bürgerinitiative die Fläche in einen Park verwandelt sehen möchte. Eine Mehrheit der Fraktionen in der Bezirksverordnetenversammlung hat sich aber grundsätzlich für die Bebauung ausgesprochen.

Wärmetauscher holen Wärme aus dem Abwasserkanal

Der Abwasserwärmetauscher liegt unter dem Parkplatz des Baumarktes. Das warme Wasser, das er nutzt, stammt aus einer Druckrohrwasserleitung, die unter der Yorckstraße verläuft. Das Abwasserrohr hat einen Durchmesser von einem Meter. Der Wärme besteht aus einem Kernrohr mit einem Durchmesser von 90 Zentimetern, in dem das Abwasser verläuft, und einem Außenrohr mit einem Durchmesser von 100 Zentimeter. Im Ringspalt zwischen den Rohren zirkuliert ebenfalls Wasser. Beim Vorbeiströmen am warmen Innenrohr nimmt es die Wärme auf. Trotzdem sinkt die die Temperatur des Abwassers aufgrund der Menge, die durchfließt, nie um mehr als ein Grad.

Nach der Überquerung eines U-Bahntunnels verlaufen die Rohre mit dem Wärmetauscher in einer langgestreckten, U-förmigen Leitung 80 Meter hin und 80 Meter zurück. Es gibt eine Anschlussleitung für den Baumarkt und eine Anschlussleitung für das Wohnquartier, die schon bis zur Bautzener Straße geführt wurde.

Wärmepumpe bringt das Wasser auf Heiztemperatur

Im Baumarkt wird das Wasser aus dem Wärmetauscher über eine Gas-Absorptionswärmepumpe weiter erwärmt und zum Heizen verwendet. Es handelt sich dabei um zwei geschlossene Kreisläufe: Das Wasser aus dem Wärmetauscher und der Heizkreislauf des Baumarkt bleiben getrennt, dazwischen steht die Wärmepumpe.

Wenn das Wohngebiet einmal fertig ist, soll es hier genauso sein, wobei es zwei Wärmepumpen geben wird, die jeweils mit Strom betrieben werden. Die größere wird im Normalbetrieb laufen, die kleinere kann höhere Temperaturen herstellen - für den seltenen Fall, dass das Blockheizkraftwerk (BHKW) in der Wohnanlage Unterstützung braucht.

Aus diesem BHKW wird der Strom für die Wärmepumpen stammen. Es ist außerdem für die Erwärmung des Trinkwassers zuständig - also des Warmwassers zum Duschen oder Händewaschen. Das Wasser aus dem Wärmetauscher soll zum Heizen eingesetzt werden.

Wärmepumpe arbeitet mit Leistungszahl  von 5

Wie stark die Wärmepumpe dafür arbeiten muss, hängt von der Temperatur des Abwassers ab. Im Winter wird es wegen des kühleren Regenwasserzuflusses um die 15 Grad warm sein, im Sommer bis zu 23 Grad. Bei einer Vorlauftemperatur von 35 Grad, die für die Fußbodenheizungen in den Wohnungen gebraucht werden, muss die Wärmepumpe also bis zu 20 Grad überbrücken.

Die Leistungszahl der Wärmepumpen liegen bei 5. Das heißt, dass sie 80 Prozent der Heizleistung aus dem Wärmetauscher entnimmt und dafür 20 Prozent elektrische Energie benötigt. "Rückschlüsse auf die Jahresarbeitszahl lassen sich hieraus noch nicht ableiten, da sie stark von den Abwassertemperaturen und den Abwassermengen abhängt", sagt Mario Ewert vom Ingenieurbüro Energieeinsparung (IEE) aus Berlin, das die gesamte Anlage konzipiert hat. Die Werte seien schwankend und könnten nicht garantiert werden. Verlässliche Angaben würden erst nach dem ersten Betriebsjahr des Quartiers vorliegen.

Im Sommer  bringt das System Kühlung

Und was ist im Sommer, wenn nicht geheizt werden muss? Dann werden die Wärmepumpen  umgepolt. Der Wasserkreislauf im Wärmetauscher kann die Wärme aus einem Fitnessstudio am Rande der Wohnanlage aufnehmen, das im Sommer großen Kühlungsbedarf haben wird.

Bleibt die Frage, warum die Technologie bisher nicht öfter eingesetzt wird. Mario Ewert verweist auf die hohen Anfangsinvestitionen, die sich erst über einen längeren Zeitraum amortisieren. Es braucht also einen Bauherren, der diese Investitionen erst einmal vorschießt. Die Hellweg Baumärkte sind so ein Bauherr. "Sie haben den Anspruch bei Neubauvorhaben vorrangig Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien für die Wärmebereitstellung einzusetzen", sagt Ewert. Auch an Erfahrungen mit der Technologie fehle, sagt er. Eine ähnliche Anlage habe IKEA aber für einen Neubau in Berlin-Marzahn eingesetzt, berichtet Ewert.

Für den Architekten des Wohngebietes, Oliver Collignon, ist es eine "Herzensangelegenheit", nachhaltig zu bauen. Dabei geht es ihm um lebenswerte Räume, sagt er, "nicht Styroporgebäude mit kleinen Fensterlöchern, wo die Leute alle depressiv werden".

Was Collignon hier anspricht, ist der Wettstreit zwischen Gebäudeeffizienz durch Dämmung und Energieeffizienz durch intelligente Haustechnik. In Zukunft wird es möglicherweise eher in Richtung intelligente Haustechnik gehen. Für die nächste Fassung der Energieeinsparverordnung (EnEV) haben das Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie, das Institut für Energie- und Umweltforschung und das Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden einen entsprechenden Vorschlag gemacht: Nämlich zusätzlich zum sogenannten Primärenergiefaktor einen CO2-Faktor einzuführen. Der Primärenergiefaktor in der EnEV gibt die Umwandlungseffizienz bei der Energiebereitstellung an. Der CO2-Faktor würde eine realistischere Bewertung des Einflusses des Energieträgers auf das Klima gewährleisten, meinen die Institute. Er könnte auch zeigen, wie groß der Energieverbrauch ist, der für eine Dämmung veranschlagt werden muss. Hier müsse auf mehr Ressourceneffizienz geachtet werden, kritisieren Experten seit langem. von Susanne Ehlerding

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