Moderne Temperierung

Heizen und kühlen hinter historischer Optik

In einer ostdeutschen Metropole, wird aktuell die letzte Lücke in der Bebauung des Marktplatzes mit der Rekonstruktion des seinerzeit ersten Kaufhauses der Stadt geschlossen. Die gesamte EM-Gruppe, allen voran das TGA-Planungsbüro EM-plan, sind bei diesem exponierten Projekt mit der Planung und Realisierung anspruchsvoller Gebäudeautomation betraut worden. Dabei wurde das „Empur Geniax-System“ auch zur Gebäudekühlung eingesetzt.

Im Jahr 2017 begannen die Arbeiten, um die letzte noch bestehende Baulücke am zentralen Marktplatz mit der Rekonstruktion des ehemals ersten Kaufhauses zu schließen. Entstehen sollen luxuriöse Wohnungen und eine Galerie für zeitgenössische Kunst.

Schon alleine die Vorgaben der energetischen Ertüchtigung eines Gebäudes und den Raum, den die Haustechnik benötigt, machen es heute unmöglich, ein historisches Gebäude, das aktiv genutzt werden soll, wieder nach den Originalplänen zu errichten. Und so wurden auch am ehemaligen Kaufhaus Änderungen vorgenommen, die sicherlich sinnvoll aber bei einem Teil der Bürger nicht unumstritten sind. Markanteste Änderung im Entwurf ist der Wegfall einer Schaufensterfront im ersten Obergeschoss. Sie ist Französischen Fenstern mit Balkonen gewichen, was den Wohnwert der dort befindlichen Wohnung erhöht. Insgesamt ist der Entwurf des Architekten als eine zeitgemäße Variation der historischen Vorlage zu verstehen.

Wohnraum in exklusiver Lage

Das Gebäude besteht technisch betrachtet aus Haus A und Haus B, die um ein halbes Geschoss zueinander versetzt angeordnet sind.  Das so entstandene, oberste Staffelgeschoss wird benötigt, um die Kühltechnik „außerhalb“ des Gebäudes zu platzieren. Das zur Seitenstraße ausgerichtete Haus A besteht aus 50 m2 großen, übereinander angeordneten Wohnungen. Das Haus B besteht aus vier repräsentativen Wohnungen, die je rund 170 m2 groß sind, durchgängig über eine Deckenhöhe von 3,80 m verfügen und alle zum Marktplatz ausgerichtet sind: besonderes Highlight hierbei ist die gegenüberliegende Kirche.

Ein TGA-Planungsbüro bekam den Auftrag für die Planung der Sanitärinstallation, der Rohrnetzheizung und der Lüftung. Für die Planung der Flächenheizung- und Deckenkühlung holte das Büro das Know-how von EM-plan mit ins Team. Als Teil der EM-Gruppe unterstützt das unabhängige TGA-Planungsbüro EM-plan deutschlandweit Architekten, Generalplaner und Verarbeiter bei ihren Projekten in den Bereichen Heizung, Klima, Lüftung, Sanitär und Elektro. Ob Beratung, Entwurfs- und Ausführungsplanung oder Bauleitung, das Expertenteam unterstützt seine Kunden professionell mit der Erstellung von Modernisierungskonzepten für die energetische Sanierung bestehender Objekte sowie der Erarbeitung moderner Anlagen- und Versorgungskonzepte für Wohn- und Gewerbeneubauten.

Kühl- und Heizkreise

Für den Neubau des ehemaligen Kaufhauses sehen die Planungen von EM-plan wie folgt aus:

Bei einer 170 m2 großen Wohnung benötigt man 16 Kreise zum Heizen und 15 Kreise zum Kühlen. Zum Kühlen werden die Decken- und die Fußbodenkreise gemeinsam eingesetzt. Jeder Heiz- und Kühlkreis besitzt eine eigene „Geniax-Pumpe“, die über den „Geniax-Server“ – ein Teil des „Geniax-Managements“ – angesteuert wird. Das Management wiederum erhält seine Informationen über Bediengeräte mit integrierten Fühlern, die in den einzelnen Räumen angebracht und über ein BUS-System – im Gebäude ist KNX der Datenstandard – untereinander vernetzt sind. „Geniax“ fungiert als Mittler zwischen den Regelsystemen und der Hydraulik. Das „Geniax-Wärmeverteilsystem“ gewährleistet, dass nie mehr Wärme verteilt wird, als an den einzelnen Heizflächen individuell benötigt wird. Dies führt nachweislich zu einer Heizkostenersparnis von durchschnittlich 20 %, im Vergleich zu konventionellen, zentralgesteuerten Heizsystemen. Zusätzlich verfügt das System über eine Schnellaufheizfunktion, die wohlige Wärme in kürzester Zeit ermöglicht. Herzstück des Systems ist die „Geniax-Pumpe“. Bei ihr handelt es sich um eine Nassläufer-Umwälzpumpe in Hocheffizienztechnik. Die Kombination aus BUS-gesteuerter Temperaturregelung und dezentraler Pumpe ermöglicht eine Versorgung mit Wärme exakt wann, wo und in der Höhe, in der sie benötigt wird. Zusätzlich nimmt das System den hydraulischen Abgleich selbstständig vor, was zu einer beträchtlichen Energieeinsparung führt. Bei diesem Projekt ist „Geniax“ zudem für die Vernetzung der Klimatechnikbauteile Kaltwassersatz, Lüftung und Fernwärme im Gebäude verantwortlich.

Die von Empur (www.empur.com) gelieferten „Geniax-Komplettverteiler“ enthalten alle Komponenten, die zum Anschluss der Fußbodenheizung sowie der Kühldecken notwendig sind. Gleichzeitig wurde auch die gesamte „Geniax-Regelungstechnik“ in die Verteiler integriert. Die Verteiler werden so zur Schnittstelle zwischen den Heiz- und Kühlflächen sowie dem übergeordneten KNX-System. Die Verteiler wurden komplett im Werk vormontiert. Durch die Vorfertigung konnten die Montagezeiten vor Ort auf ein Minimum beschränkt werden, was für die Baustellenlogistik sehr wertvoll war. Die Verteiler sind im Flur positioniert und werden später hinter einer reversiblen Holzvertäfelung versteckt sein.

Mit der Installation der SHK-Technik wurde Bad & Heizung Griesche GmbH beauftragt. Das Fachunternehmen aus Großenhain holte sich seinerseits Unterstützung bei der EM-solution, die für die Montage der Gebäudeautomation, der Fußbodenheizung und der Kühldecken verantwortlich war. Die maßgeblichen Komponenten der Heiz- und Kühltechnik wurden vom Flächenheizungsspezialisten Empur geliefert.

Fernwärme durch den Keller

Das Haus wird an das Fernwärmenetz der Stadt angeschlossen. Die Übergabe ans Hausnetz findet im Keller statt. Es wurde definiert, dass der „Heizfall“ bei unter 22 °C eintritt. Gekühlt wird ab 24 °C Raumtemperatur. Dazu wurde ein Kaltwassererzeuger im Technikraum unter dem Dach montiert. Er befindet sich zwar nicht außerhalb des Gebäudes, aber vier Dachfensteröffnungen mit Lamellen und Gittern sorgen für die benötigte Frischluft. Die Kaltwassererzeuger arbeiten mit einem Vorlauf von 6 °C und im Rücklauf mit 12 °C.

Durch die Ansteuerung jedes Heizkreises mit einer separaten „Geniax-Pumpe“ ist es möglich, dasselbe System mit unterschiedlichen Volumenströmen zu betreiben. Im Heizfall reichen minimale Wassermengen, um die Heizlast abzudecken. Auf Grund der geringen Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf wird im Kühlfall fünfmal größere Volumenströme benötigt. In der Umsetzung ist dies kein Problem, da „Geniax“ jeden benötigten Volumenstrom erzeugen kann. Die Kühldecken bestehen aus Trockenbauelementen, in denen die Heizungsrohre werkseitig eingebracht wurden. Durch ihre Kopplung entsteht mit geringem Montageaufwand eine Flächenkühlung.

Im Fußboden kommt das bewährte „Empur-Tackersystem“ zum Einsatz. Um eine komfortablere Raumtemperierung zu erreichen, wurden die verlegten Rohre mit Wärmeleitblechen versehen. Durch deren Verwendung konnte eine deutlich höhere Heiz- und Kühlleistung erreicht werden. Eine Kühlleistung von bis zu 55 Watt/m² ist möglich, ohne den Taupunkt an der Fußbodenoberfläche herbeizuführen. Durch die besondere Form mit pyramidenförmigen Verformungen konnte zusätzlich bis zu 30 % Estrich gespart werden.

Fazit

Ausschlaggebend für die Auftragserteilung bei diesem anspruchsvollen Objekt war die enge Verzahnung und die Lieferung „aus einer Hand“ von EM-plan, EM-solution und Empur. Das Projekt wird die EM-Gruppe auch nach seiner Fertigstellung noch begleiten. Auf Wunsch des Auftraggebers bietet die EM-solution einen 5-jährigen Wartungsvertrag an, der auch eine Anlagenoptimierung zur Energieeinsparung enthält. Die Anpassung der Gebäudetechnik an die tatsächlichen Mietergewohnheiten ist durch die Auswertung der vom „Geniax-System“ aufgezeichneten Anlagendaten problemlos möglich.

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