Das raten die Experten in Garstedt: Bauingenieur Ulrich Rieckmann über eine ressourcenschonende Alternative
Bauingenieur und Architekt: Ulrich Rieckmann betreut Projekte der Hansen Hallen GmbH in Garstedt. Foto: Wolfgang Becker
Die Sonne versorgt uns mit nahezu unendlicher Energie, die im Erdreich, Wasser, Luft und Gestein als Wärme gespeichert ist. Die Nutzung dieser regenerativen Energie ist nachhaltig, schont die Umwelt und bietet Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern. Ohne Staubemissionen und bei nur geringen CO2-Belastungen kann diese Wärme aus der Natur mit vergleichbaren Betriebskosten und sicher zur Beheizung und zur kontrollierten Be- und Entlüftung sowie zur Brauchwasserherstellung von Gebäuden gewonnen werden. „Wir können die Augen vor dem Klimawandel nicht verschließen und sollten wirklich alles tun, um das Verbrauchen fossiler Brennstoffe erheblich zu reduzieren“, sagt Ulrich Rieckmann, Architekt und Bauingenieur bei der Hansen Hallen GmbH in Garstedt. Für seine Auftraggeber konzipiert und baut das Unternehmen vorzugsweise Gewerbebauten – selbstverständlich auch mit Hallen, wie der Name sagt. Und, wenn gewünscht, mit Wärmepumpentechnologie.
Die Technik, um die Wärme aus der Natur zu gewinnen, ist bewährt und gilt als sicher. Wärmepumpen nutzen die gewonnene Wärme aus der Natur und geben diese als wohlige Wärme in das Gebäude ab. Moderne Wärmepumpen benötigen lediglich eine Kilowattstunde Antriebsenergie, um bis zu fünf Kilowattstunden Wärme zu gewinnen. Rieckmann: „Wärmepumpen sind zuverlässig, langlebig, sparsam und wartungsarm. Mit Zusatzausstattung können Wärmepumpen auch kostengünstig zur Kühlung genutzt werden.“
Das Prinzip der Wärmepumpe ist seit mehr als 140 Jahren bekannt. Belegt ist der Einsatz einer Wärmepumpe erstmals 1932 in Tokio. Die Wärmepumpen-Technik kam in den 1970 bis 1980ger-Jahren auf den Markt. Zum Durchbruch hatte sie es in Deutschland noch nicht geschafft, weil die meisten Anlagen mit Grundwasser betrieben wurden. Der Wärmetauscher, mit welchem dem Wasser die Wärme entzogen wurde, war meistens nach ein bis zwei Jahren durch Eisen oder Kalk im Wasser korrodiert oder zerfressen – damit war die Funktion der Wärmepumpe nicht mehr gegeben. Erst nachdem auf die Solewärmepumpe mit geschlossenem Kreislauf umgestellt wurde, konnte die Wärmepumpe störungsfrei laufen. Anlagen aus jener Zeit Ende der 70er-, Anfang der 80er-Jahre laufen noch heute.
Die Firma Thermia, auf deren Wärmepumpen das Garstedter Unternehmen Hansen-Hallen setzt, kam 1973 mit ihrer ersten Kompaktanlage auf den Markt und hat die Wärmepumpen von damals 55 Grad Celsius durch Einsatz der Heißgasauskopplung auf etwa 60 bis 70 Grad weiterentwickelt und mit verbesserten Brauchwasserspeichern ausgerüstet. So lassen sich auch Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern zur Einhaltung der Trinkwasserverordnung einsetzen. Inzwischen sind mehr als 250 000 Wärmepumpen in ganz Europa erfolgreich zum Einsatz gebracht worden.
Gleichzeitig mit der Wärmepumpe wurden die Erkenntnisse und Erfahrungen auf Seiten der Wärmegewinnung (Kollektorsystem) und der Wärmeverteilung (Fußbodenheizung) sowie deren optimale Einstellung und Regelung verbessert. Rieckmann: „Nur wenn alle Faktoren optimal zusammenarbeiten, wird die Wärmepumpe wirtschaftlich arbeiten und dem Benutzer beim Heizkostensenken helfen.“
>> Web: www.hansen-hallen.com
So funktioniert der Wärmekreislauf
- Erdwärmegewinnung
Die eingesetzten Wärmepumpen nutzen Erdwärmeals Energieträger. Die Erdwärme wird über Erdkollektoren (1) oder alternativ über Tiefensonden aufgenommen, im Standard Spiral-Kollektoren, durch die ein Wasser-Glykol-Gemisch (Sole) fließt. Die gespeicherte Wärme der Sole wird über den Vorlauf-(2) von der Wärmepumpe aufgenommen. Nachdem der Sole in der Wärmepumpe die Energie entzogen wurde, wird diese erneut durch den Rücklauf in die Spiralkollektoren geleitet und der Vorgang wiederholt sich. Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe ist umso besser, je höher die Eingangstemperatur der Erdwärme ist.
- Luftwechsel mit Wärmerückgewinnung
Zum Erhalt eines angenehmen Raumklimas ist eine ausreichende Be- und Entlüftung erforderlich. Bei der bisherigen Fensterlüftung blieb die in der Abluft enthaltene Wärme ungenutzt. Daher hat die IWS GmbH, deren System Hansen-Hallen verwendet, ein systemgerechtes Entlüftungssystem mit Wärmerückgewinnung entwickelt. So bleiben etwa 75 bis 80 Prozent der Energie dem System erhalten. Die Wärmepumpe entzieht der Sole mit jedem Arbeitsvorgang Wärme. Dabei wird die Sole in einem Teilstrom-(3) an den Wärmetauscher-(4) geleitet, mit der Abluftwärme gekreuzt und sorgt somit langsam für eine Regenerierung des Erdreichs, dem vorher die Wärme entzogene wurde. Vor allem in Stillstandzeiten der Wärmepumpe und speziell an sonnigen Tagen kann das Erdreich so zusätzlich über die Erdkollektoren mit Wärme versorgt werden.
Ein weiterer Aspekt: Durch Absaugen der verbrauchten Raumluft entsteht ein leichter Unterdruck. Dadurch können sich Gerüche nicht im Gebäude verteilen. Über regelbare Außenwandventile-(5) strömt frische Luft in die Wohn- und Aufenthaltsräume des Gebäudes nach. Mit einer kontrollierten Lüftungsanlage lässt sich zur Sicherung der hygienischen Verhältnisse und der bauphysikalischen Substanz ein Luftwechsel von 0,4 bis 0,6 Kubikmeter pro Stunde einstellen.
- Regenwasserverrieselung
Zur Entlastung der Kanalisation und zur Erhöhung der Erdfeuchte bietet IWS optional im Bereich der Erdkollektoren (verbesserter Wärmeübergang) die Möglichkeit der Verrieselung von Regenwasser im Rahmen der Kollektorverlegung für die Erdwärmepumpe an. Quelle: IWS
