Nahwärme in Denkmalschutz-Bausubstanz? Es geht!

Die IDEAL-Siedlung in Berlin-Britz befindet sich in Nachbarschaft zur so genannten Hufeisensiedlung. Diese entstand von 1925 bis 1932 nach Plänen des Architekten Bruno Taut und gilt weltweit als Ikone des "Neuen Bauens". Auch nebenan in der IDEALSiedlung gibt es ein Ensemble von Taut-Häusern; sie stehen ebenfalls unter strengem Denkmalschutz. Eine Fassadendämmung und der Austausch der historischen Einrohr-Heizungen in den Wohnungen sind nicht erlaubt. Erst recht undenkbar: die energetische Totalsanierung zur Einführung einer regenerativen Gebäudewärmelösung.

In puncto Energieeffizienz war das ein Desaster. Weil die Anforderungen an den Wohnkomfort knapp ein Jahrhundert nach dem Bau der Gebäude deutlich höher sind, häuften sich die Beschwerden von Mietern über kalte Wohnungen und dennoch hohe Heizkosten. Das Problem war lange Zeit nicht zu bewältigen. Dann aber wurde eine kühne wärmetechnische Lösung geschaffen. Sie setzt auf Erdgas, senkt jedoch mit einem innovativen Energieeffizienz-Ansatz den Primärenergieverbrauch drastisch.

Zumindest verfügte das Wohnquartier schon über eine brauchbare Gebäudewärme- Infrastruktur: ein Nahwärmenetz, das sich aus einer Heizzentrale speist und die Wärme über elf Unterzentralen verteilt. Unhaltbar war allerdings die Wärmequelle: Heizöl. Die beiden alten Kessel verbrauchten jährlich astronomische 1,1 Mio Liter Öl! Mit ca. 90 °C waren auch die Vorlauftemperaturen des Netzes im Sinne der Energieeffizienz viel zu hoch.

• Zunächst einmal wurden die Ölkessel durch zwei moderne Erdgaskessel mit Brennwerttechnik und Pufferspeicher ersetzt. Sie bewältigen die Grundlast.
• Ein zusätzlicher Niedertemperatur-Kessel federt Spitzenlasten ab und sichert den Notfallbetrieb. Die Vorlauftemperatur des Netzes sank damit auf effiziente 60 °C.

Ergänzt wurden die Brennwerttechnik in diesem Fall aber um ein Zusatzmodul: das so genannte Brennwerttuning®. Es handelt sich um eine vom Ingenieurbüro Lang entwickelte Methode der verbesserten Rücklaufauskühlung. Sie führt auch die letzte, bislang unzugängliche Abgas-Restwärme einer Nutzung zu, hilft damit, den Primärenergieverbrauch zu senken und leistet zugleich einen entscheidenden Beitrag zur energieeffizienten Rücklaufauskühlung. In Britz kam das Brennwerttuning erstmals zum Einsatz.

Die klassische Brennwerttechnologie besteht bekanntlich in der Nutzung des ca. 150 °C heißen Abdampfes durch Auskondensieren des darin enthaltenen Wassers und Übertragung von dessen Wärme auf den Heizungsvorlauf mittels eines Wärmeübertragers. So geht nur noch ca. 40 °C warmer Abdampf durch den Schornstein.

Brennwerttuning lässt auch dieses Abgas nicht einfach entweichen. In einer nachgeschalteten zweiten Stufe wird es durch eine Kaskade aus sechs Gas- Absorptionswärmepumpen, integriert in ein verbindendes Modul von PEWO, weiter ausgekühlt. Anders als klassische Kompressionswärmepumpen nutzen Gas-Absorptionswärmepumpen nicht Strom, sondern die Wärme von Erdgasbrennern als Energiequelle. Das war in diesem Fall energieeffizienter, denn Gas lag ja bereits an. Die Wärmepumpen entziehen dem Abgas jene Restwärme, die der klassischen Brennwerttechnologie nicht zugänglich ist und übertragen sie, unter Anhebung der Temperatur wirkungsvoll auf einen zweiten Stoffstrom. In dem Fall ist dies wiederum der Heizungsvorlauf. Damit geht das Abgas nur noch handwarm in den Schornstein. Das Brennwerttuning steigert den Wirkungsgrad der Brennwert-Gaskessel in diesem Fall noch einmal um 4,5 Prozent.

In den Unterzentralen wurden neue Übergabestationen, sowie individuell ausgelegte Durchfluss-Trinkwassererwärmer mit Vor- und Nachwärmern installiert, welche die energieintensiven und hygienisch bedenklichen Speicherladesysteme ersetzten.

Das erneuerte Nahwärmenetz erlaubte nun erstmals den energieeffizienten Betrieb der historischen Heizungen. Allerdings mussten hierzu noch ein paar Kunstgriffe angewandt werden:

• Die Wärmeversorgung nach dem historischen "Perlschnurprinzip" wurde durch Mischkreise ersetzt, an die jeweils mehrere Gebäude angeschlossen sind.
• Eine moderne Regelungslösung mit dynamischem hydraulischem Abgleich sorgt für zusätzliche Energieeffizienz. Eine online-basierte Leittechnik PEWO Live erlaubt die permanente Fernüberwachung der Heizzentrale sowie der Unterzentralen.

Die Wohnungen sind nun komfortabel warm; die Beschwerden der Mieter haben aufgehört. Die Heizkosten sanken bereits in den ersten drei Betriebsquartalen der
neuen Anlage um 44 Prozent, der CO2-Ausstoß um 667 Tonnen. Noch einmal: Das alles funktioniert ohne Gebäudedämmung und unter Nutzung eines historischen
Heizsystems! Dem Architekten Bruno Taut würde die intelligente Gebäudewärmelösung wohl gefallen haben. Auch heutige Fachleute waren von ihr angetan: Sie gewann den Deutschen TGA-Award 2014.