cci Forum: Nachheizung einer Wärmepumpe über Fernwärme

Ein Architektur- und TGA-Planungsbüro sucht gute hydraulische (oder anlagetechnische) Lösung mit Nachheizung einer Wärmepumpe über Fernwärme. Es schreibt: „Wir haben das Problem einer Wärmeversorgung für eine Sportstätte mit Wärmepumpe für Statische Heizung und Lufttechnische Anlagen, die in möglichst wirtschaftlichem Betrieb mit geringen Temperaturen arbeiten soll. Andererseits sind hohe Temperaturen für die Warmwasserbereitung (60 °C auf der Trinkwasserseite) gefordert, die dem entgegensprechen. Das Wärmepumpen-Problem aus dem Wohnungsbau ist alt und immer noch gegenwärtig. Gibt es dazu in der Zwischenzeit auch intelligente Lösungen in größerem Maßstab für Nichtwohngebäude?“

Antworten der Leser

1.
Eine hydraulische und anlagentechnische Lösung über die Wärmeversorgung mit einer Wärmepumpe hat die Paulaner Brauerei Gruppe in der neuen Hauptverwaltung in München umgesetzt. An die Wärmepumpe sind Wärmeverbraucher mit unterschiedlichen Temperaturniveaus angeschlossen. Es werden statische Heizkörper sowie die Trinkwarmwasserbereitung mit einer Temperatur von 60°C versorgt. Die Flächenheizungen werden mit einer Temperatur von ca. 35°C im Auslegungsfall versorgt. Die Wärmepumpe besitzt für die Erreichung der hohen Temperaturen eine Heißgasauskopplung.
 
Christoph Mentzel, LEA Lean Energy Services GmbH, Unterschleißheim

 
2.
Trinkwarmwasser mit WP und  ggf. Ergänzungsheizung (Fernwärme) gibt mehrere gute (effiziente) und schlechte (wenig effiziente Möglichkeiten).

Anbei Anregungen dazu (siehe unter „Anhänge“). Bei kleinen hydraulischen  Abweichungen von den Vorschlägen entstehen schnell Temperatur- und Effizienzprobleme.
 
Werner Schenk, Ing.-Büro Prof. Dipl.-Ing. W. Schenk, Rosenheim


3.
Die serielle oder parallele Verschaltung von Wärmeerzeugungssystemen, deren Rücklauftemperaturen aus funktionalen oder wirtschaftlichen Gründen (insbesondere bei Wärmepumpen und Fernwärmesystemen) auf Maximalwerte begrenzt sind, ist auf dem beschriebenen Temperaturniveau mit einer an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht möglich. – Ich empfehle, die aktuellen Erkenntnisse des DVGW zur thermischen Konditionierung der Trinkwassererwärmung abzufragen. Hinsichtlich der bereitzustellenden Temperaturen („Legionellenschaltung“) ist in letzter Zeit einiges in Bewegung gekommen.
 
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Friedrich, öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Klima- und Lüftungstechnik, Erkelenz

 

4.
Was mit einer „Nachheizung einer Wärmepumpe“ gemeint sein soll, erfordert weitere Informationen. Technische Lösungen für die Situation einer vorhandenen (elektrischen Verdichter-)Wärmepumpe einerseits und eines vorhandenen oder einfach zu ermöglichenden Fernwärmeanschlusses andererseits gibt es jedoch vielfach. Wenn die beschriebene Situation von niedrigen Vorlauftemperaturen für statische Heizung und beheizte lufttechnische Anlagen bereits gegeben ist, bietet es sich beispielsweise an, diese aus einer Absorber-/Adsorberwärmepumpe zu versorgen, und diese mit der Fernwärme als Wärmequelle zu betreiben. Ob diese Lösung allerdings am Ende wirtschaftlich günstiger ist als nur eine elektrische Verdichterwärmepumpe auf maximale Effizienz zu bringen, wäre noch zu prüfen. Zum einen ist Fernwärme oft, relativ zu z.B. Erdgas, teuer, zum anderen lässt sich bei elektrischen Wärmepumpen ggf. ein günstiger Stromtarif aushandeln. Und Ab-/Adsorberwärmepumpen sind im Verhältnis zu ihrer Wärmeleistung meist auch relativ teurer als andere Wärmequellen, trotz ihres vergleichsweise einfachen technischen Aufbaus. Auch wäre der Einsatz von Solarthermie sowie von Speichern zu prüfen, was bei Sportstätten als Gebäude sich ebenfalls häufig anbietet.

Werner Niklasch, Produktmanager Energetische Inspektion gebäudetechnischer Anlagen TÜV Süd, TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH, Frankfurt
 

5.
Wir bieten mit der „Zortström“-Technik eine Lösung für die Einbindung der Wärmepumpe. Wir können unterschiedlichste Temperaturen in einem Zentrum bedienen und den Energieaufwand senken. Zudem bleibt die Anlage übersichtlich und einfach anzusteuern.

Anja Gisinger, Verkaufsinnendienst, Zortea Gebäudetechnik GmbH, Hohenems/Österreich

6.
Wie wäre es mit einem Gasmotorantrieb der Wärmepumpe und die Motorabwärme für die Nachheizung nutzen ?!

Dr. Bredenbeck – Ingenieurbüro

7.
Besten Dank an alle Beteiligten für die schnellen und wertvollen Tipps! Ich komme der Sache näher. Besonders wichtig ist für uns die strikte Trennung der unterschiedlichen Temperaturniveaus, sowohl auf der Erzeuger- (Wärmepumpe und Fernwärme) als auch auf der Verbraucherseite (Warmwasserbereitung und Statische Heizung/RLT). Also eine Frage der Wärmeverteilung, in dem Fall von Hydraulischer Weiche und Verteiler/Sammler zur Einhaltung der unterschiedlichen Temperaturen.
Das sollte mit der von der Zortea Gebäudetechnik GmbH, Hohenems/Österreich, angebotenen Lösung „Zortström Multi“ für drei Temperaturstufen funktionieren:



Eine vergleichbare Lösung gibt es auch von der Sinusverteiler GmbH, Wettringen, mit „Sinus MultiFlow Expert“. Die Darstellung für Wärmepumpe und Brennwertkessel mit Solaranlage lässt sich auf Wärmepumpe und Fernwärme übertragen:



Neben dem Prinzip der hydraulischen Trennung gefällt mir dabei besonders, dass man den (Hochtemperatur-)Rücklauf auf der Verbraucherseite gleich als Vorlauf des Niedertemperatur-Heizkreises nutzen kann. Im Schaubild dient der Rücklauf des Heizkreises Lüftung als Vorlauf für die Fußbodenheizung. Das ist in unserem (Sporthallen-)Fall durch hohe Leistung und hohe Temperatur für die Warmwasserbereitung möglich.
Leider ist der Herstellungsaufwand für den Auftraggeber zunächst einmal höher. Die Kosten müssten sich im Nachhinein aber durch den wirtschaftlichen Betrieb (hoffentlich irgendwann) rechnen.
Auf dieser Basis werde ich erst einmal weiterdenken.

Dipl.-Ing. Volker Margenfeld, Architektur- und TGA-Planungsbüro Carsten Grobe Passivhaus, Hannover

• Planungsanregungen für Trinkwarmwasser mit WP und ggf. Ergänzungsheizung (Fernwärme)

Artikelnummer: cci65794