Paradebeispiel für Nahwärmenetze

Wohnquartier Stadtgärten Henninger Turm, Frankfurt a.M.

#Nahwärme#Wohnquartiere#Wärmepumpe#thermische Desinfektion#Legionellenschutz

Das Wohnquartier Stadtgärten Henninger Turm ist ein Paradebeispiel für alles, was mit einem modernen Nahwärmenetz im Wohnquartier gehen kann – vorausgesetzt, die Planung stimmt. An dieser hier war PEWO von A bis Z beteiligt. Ergebnis: ein energieeffizientes „Doppelnetz“ mit Kühlung und ein Portfolio von Übergabe- und Verteiltechnik, welches sich perfekt den höchst verschiedenen Gebäudetypen anpasst.

Wohnquartier Stadtgärten Henninger Turm Baufeld 1

Key Facts

Name und Ort

Stadtgärten Henninger Turm, Frankfurt a.M.-Dossenheim

Charakteristika

Hochwertiges Neubau-Wohnquartier

  • Baufeld 1 (2015-17): 12 Stadtvillen mit 208 Wohneinheiten, 18 Einfamilienhäuser (Reihenhäuser)
  • Baufeld 2 (2019-23): Mehrfamilienhäuser, insgesamt ca. 300 Wohneinheiten
  • Baufeld 3 (2017-19): 18 Stadtvillen mit 273 Wohneinheiten
  • Baufeld 3+ (2023): weitere Stadtvillen
Herausforderungen
  • Multivalente Gebäudewärme inklusive Möglichkeit zur passiven Kühlung 
  • Hochkomplexes Nahwärmenetz aufgrund der unterschiedlichen Gebäudetypen
Beteiligte Unternehmen
  • Conceptaplan, Dossenheim (Auftraggeber und Planung)
  • Jourdan & Müller Steinhauser, Frankfurt a. M., Meixner Schlüter Wendt, Frankfurt a. M., Baufrösche, Kassel, und Bilger Fellmeth, Frankfurt a. M. (Architekten)
  • Essenpreis Haustechnik, Östringen (Installation)
Lieferumfang PEWO
  • Planungsunterstützung
  • Solarthermie-Übergabestationen Load S
  • Heizungsverteiler Split H
  • Netzpumpenmodule NP
  • Übergabestationen V-max und CAD
  • Frischwasserstationen Aqua B
  • Wohnungsstationen Therm T 4L
  • Trinkwassererwärmer Aqua S
  • Leittechnik PEWO Live mit Visualisierung

Die Stadtgärten Henninger Turm wurden als hochwertiges neues Wohnquartier auf dem ehemaligen Betriebsgelände der Brauerei Henninger in Frankfurt errichtet. Das Quartier wurde mit Absicht besonders vielgestaltig konzipiert; keinesfalls sollte sie den Eindruck einer Reißbrettstadt erwecken. Unterschiedliche Architekturen kamen zum Zug. Reihenhaus-Einfamilienhäuser stehen neben Mehrfamilienhäusern mit Eigentumswohnungen. Doch auch soziale Durchmischung war gewollt. So gibt es im Quartier zusätzlich Mehrfamilienhäuser mit Mietwohnungen. Das Einzige, was alle Gebäude eint: Sie entsprechen dem KfW-40-Standard und verfügen über Fußbodenheizungen. Das Quartier entstand über einen Zeitraum von acht Jahren hinweg in Form von drei einzelnen Baufeldern.
Die Anforderungen an die Gebäudewärme waren komplex. Einfamilienhäuser und Mehrfamilienhäuser mit Wohneigentum sollten auf maximalen Komfort hin ausgerichtet werden. Sie sollten jeweils über mehrere Bäder mit Regenduschen verfügen
(Schüttleistung 35 l/min). Die Heizung sollte als Komfortheizung die passive Kühlung (Temperierung) im Sommer erlauben. Die Miet-Mehrfamilienhäuser sollten hingegen einfacher ausgestattet werden. 

Ein Nahwärmenetz, dass solche heterogenen Ziele verfolgt, bedurfte sorgfältiger Planung. Schnell wurde klar, dass es mit Blick auf die Kühlung in einem Teil der Gebäude zwei getrennte Netze geben musste. So sieht die Lösung aus:

  • Ein Hochtemperaturnetz (Vorlauftemperatur 60 °C), beruhend auf einem mit Erdgas in Kraft-Wärme-Kopplung betriebenem BHKW, stellt die Grundlast für die Trinkwassererwärmung bereit. Gleichzeitig liefert es Strom ins Wohnquartier. Im Sommer reduziert Wärme aus Solarpaneelen auf den Dächern, die über Solarwärme-Übergabestationen ins Netz eingespeist wird, die Leistung des BHKW.
     
  • Ein auf Tiefengeothermie basierendes mittelwarmes Netz (Vorlauftemperatur 28 °C bis 30 °C) liefert die Wärme für die Heizung. Hierzu wurden 240 Erdwärmesonden installiert und an fünf kaskadierend geschaltete Großwärmepumpen gekoppelt. Im Sommer schaltet dieses Netz auf Kühlung um; Nutzer mit Komfortheizung können davon profitieren.
     
  • Vier Gaskessel stehen als Notfalllösung für beide Netze bereit.

 

Mit Rücksicht auf die Tiefengeothermie wurde die gemeinsame Energiezentrale des Wohnquartiers im Untergeschoss einer der Tiefgaragen eingerichtet. Ausgehend von einem Heizungsverteiler, führen zunächst vier Hauptleitungen das Hochtemperaturnetz zu Unterzentralen in den einzelnen Baufeldern. Von dort aus werden die Gebäude angesteuert. Ein weiterer Heizungsverteiler bedient in gleicher Weise das mittelwarme Netz. In jedem Abschnitt beider Netze sorgen genau dimensionierte Heizkreismodule für den effizienten Wärmetransport. Dabei war das Niedertemperaturnetz ganz anders
auszulegen als das Hochtemperaturnetz, denn hier war mit viel größeren Volumenströmen zu rechnen. PEWO durfte Planungsunterstützung leisten. Das kam insbesondere der Energieeffizienz des Hochtemperaturnetzes zugute. Es war zunächst nach einem konservativen Modell zur Berechnung der Gleichzeitigkeit in der Nutzung ausgelegt worden, was zur Überdimensionierung geführt hätte. Unter Anwendung des von PEWO bevorzugten, modernen "Dresdner Modells" ergab sich hingegen eine deutlich kleinere Auslegung von BHKW und Netz.

Anschließend wurde Übergabe- und Verteiltechnik gewählt, die genau den hydraulischen Bedingungen der Unternetze und den Anforderungen der einzelnen Gebäudetypen genügte:

  • In den Einfamilienhäusern kamen je zwei unterschiedlich ausgelegte Übergabestationen V-max und eine Frischwasserstation Aqua B zum Einsatz. 
     
  • Für die Mehrfamilienhäuser mit Komfortheizung wurde eine dezentrale Lösung gewählt: je zwei unterschiedlich ausgelegte Übergabestationen CAD und Wohnungsstationen Therm T 4L, also solche vom Vierleiter-Typ. Wegen der beiden Heizkreise auf unterschiedlichen Temperaturniveaus war dies zwingend notwendig. PEWO lieferte etwa 500 Stück für das Projekt.
     
  • Für die Mehrfamilienhäuser des sozialen Wohnungsbaus wurde die einfache zentrale Lösung gewählt: je eine Übergabestation V-max und ein Trinkwassererwärmer Aqua S mit Pufferspeicher.

 

Das gesamte Gebäudewärmesystem des Wohnquartiers ist über eine Leittechnik vom Typ PEWO Live miteinander verbunden. Die Eigentümer haben persönlichen Zugriff auf ihren Verbrauch. In der Energiezentrale wurde eine Visualisierungslösung eingerichtet. PEWO hat zwecks Wartung und Optimierung Fernzugriff auf das System.

Dieses Projekt nahm der Chef persönlich ab: Nico Petrick in der Energiezentrale des Wohnquartiers (Foto: Martin Leissl)

3D Darstellung der Energiezentrale

Wohnungsstation Therm T

Verwendete Produkte

Unter anderem die nachfolgend aufgeführten Produkte kamen bei dem Projekt zur
Anwendung:

Load S 25
Load S 25-icon
Load S 25-icon

Load S 25

75 kWDN 25PN 101 Heizkreismax. 110 °C

Energieeffizientes Lademodul für Solarthermieanlagen für den Einsatz in der Heizwasserversorgung und Trinkwassererwärmung

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Aqua B
Aqua B-icon
Aqua B-icon

Aqua B

bis 75 kW18 mmPN 10max. 90 °C

Dezentrale Trinkwassererwärmer im Durchlusssystem

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Aqua S
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Aqua S

bis 350 kWDN 25 bzw. 32PN 25max. 140 °C

Zentraler Trinkwassererwärmer im Wärmedämmgehäuse mit Durchlusssystem

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PEWO Live
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PEWO Live

Software zur Visualisierung von Wärmenetzen

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Split H
Split H-icon

Split H

bis 40.000 kWbis DN 300PN 16frei konfigurierbarmax. 110 °C

Verteiler der Kategorie Split H sind leistungsstarke, modular konfigurierbare Anlagen zur Wärmeverteilung

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Therm T 4L
Therm T 4L-icon
Therm T 4L-icon

Therm T 4L

bis 56 kW18 mmbis zu 2 Heizkreisemax. 90 °C

Die Wohnungsstation mit einem Hoch- und einem Niedertemperaturkreis

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NP Netzpumpenmodule
NP Netzpumpenmodule-icon

NP Netzpumpenmodule

bis 230 kW (20 k Spreizung) bei 9 m Restförderhöhebis DN 50PN 10ungemischt/gemischtbis max. 100 °C

Serielle Netzpumpenmodule

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V-max 25
V-max 25-icon
V-max 25-icon

V-max 25

bis 75 kWDN 25PN 16/25bis 5 HeizkreiseEPP bis max. 110 °C4 - 6 Personen

Übergabestation für kleinere Mehrfamilienhäuser und Nutzgebäude

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CAD H
CAD H-icon

CAD H

bis 40 MW

Individuell konfigurierbare Fernwärmestation bis 40 MW

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