Fernwärme mit innovativer Gebäudekühlung

Das parkähnlich angelegte Wohnquartier in Bad Homburg v. d. Höhe, nördlich von Frankfurt a.M., wurde auf dem ehemaligen Firmengelände des Pumpenherstellers Vickers errichtet. Es besteht aus Mehr- und Einfamilienhäusern. Teils handelt es sich
um hochwertiges selbstgenutztes Wohneigentum, teils um sozialen Wohnungsbau. Sämtliche Gebäude des Quartiers wurden direkt ans Fernwärmenetz der Stadt angeschlossen.

Das Besondere daran: Wenn im Sommer die Außentemperatur einen bestimmten Grenzwert überschreitet, schaltet das System auf Kühlung um. Auch dazu wird die Fernwärme genutzt, die ohnehin ganz ganzjährig für das Warmwasser gebraucht wird. Sie treibt vier auf Dächern installierte Absorptions-Kältemaschinen an, die jeweils ein eigenes kleines Nahkältenetz bedienen. Vier unterschiedlich dimensionierte Netze – jedes ist für mehrere Gebäude zuständig – versorgen das Quartier. Statt warmem fließt nun kaltes Wasser im Heizsystem. Ergebnis ist eine energieeffiziente passive Gebäudekühlung, eine sogenannte Temperierung. In Kombination mit der Niedrigenergie-Bauweise der Gebäude ergibt das sogar ein angenehmeres Raumklima, als es mit teurer aktiver Kühlung zu erzielen wäre.

Die Nahkältenetze werden mit 19 °C im Vorlauf und 24 °C im Rücklauf betrieben. Diese geringe Temperaturspreizung ist nur mit Hilfe großen Volumenstroms – in dem Fall 22 m3/h – zu bewältigen. Das wiederum erfordert große Rohrdurchmesser – in dem Fall DN 100. PEWO beriet nicht nur bei der Dimensionierung der Kältenetze, sondern lieferte auch die leistungsstarken Übergabestation und das Heizkreismodul für die Nahkälte in der Energiezentrale.

Die hydraulischen Anforderungen an Wärme- und Kälteübergabe sind so verschieden, dass sie sich kaum in einem System zusammenführen lassen. Es kam also darauf an, die Kälte per Umschaltung möglichst weit hinten einzukoppeln, damit es funktioniert – nach dem Fernwärme-Hausanschluss. Außerdem war es bei diesem Projekt noch wichtiger als sonst, dass sämtliche Übergabe- und Verteiltechnik in allen Gebäuden ein harmonisches Ganzes bilden. Diese Aufgabe ließ sich mit keinem Angebot so sicher lösen wie mit der Systemtechnik von PEWO.

Die Mehrfamilienhäuser erhielten individuell konfigurierte Übergabestationen der Bauart CAD H, die um nachgelagerte spezielle Kältekreismodule ergänzt wurden. Die Warmwasserbereitung übernimmt ein zentraler Trinkwassererwärmer Aqua S in jedem Gebäude. Die Einfamilienhäuser wurden aufgrund der besonderen Situation mit Übergabestationen V-max und kleinen Trinkwassererwärmern Aqua L ausgerüstet. Auch hier befindet sich die Umschaltstelle von Wärme auf Kälte kurz nach der Station.

Die Verrohrung des Heizsystems in den Gebäuden musste in ihrer Dimensionierung den härteren Anforderungen der Gebäudekühlung folgen. Folglich musste das gesamte System der Flächenheizungen in den Gebäuden voluminöser geplant werden als üblich. Schon bei der Gebäudearchitektur war das zu berücksichtigen. 

Wo Kälteübergabe mit im Spiel ist, hat stets besondere Sorgfalt zu walten: Ab Kälteeinspeisung müssen alle Anlagen und auch die Verrohrung zur Verhinderung einer Taupunkt-Unterschreitung komplett mit Spezialisolierung versehen werden. Sonst drohen Korrosion an den Anlagen und Schimmelbildung im Gebäude.

Kein auf dem Markt befindliches System wäre zudem in der Lage gewesen, das komplexe Wärme-Kälte-Gesamtsystem des Quartiers inklusive Umschaltung von Heizen auf Kühlen richtig zu regeln. Mit einer Sonderlösung des hauseigenen Regelungssystem PEWO Live gelang auch das.

Selten hat PEWO eine so umfassende Systemlösung umsetzen können wie im Fall der Stadtgärten Bad Homburg. Vor dem Hintergrund des Klimawandels könnte das Projekt zur Blaupause für künftige Gebäudewärme-Gebäudekälte-Lösungen im Wohnbereich werden.