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Kaskadisches Wärmepumpen-System zur energetischen Sanierung von Geschoßwohnbauten

©GWS
Demonstrationsgebäude in Liezen ©GWS
PV-Anlage und die eingezäunten Außeneinheiten der Wärmepumpen im Hintergrund ©GWS

Derzeit sind Gebäude für rund 40 Prozent des Energiebedarfs und rund 36 Prozent der CO2-Emissionen in Europa verantwortlich. Die Dekarbonisierung des Gebäudebestands spielt daher eine Schlüsselrolle, um die allgemeinen Klimaschutzziele zu erreichen. Die derzeitigen Sanierungsraten liegen jedoch noch in der Größenordnung von einem Prozent. Wärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie, wenn es darum geht, erneuerbare Energien in die Wärmeversorgung von Gebäuden einzubringen. Insbesondere ihre Kombination mit der Erzeugung von erneuerbarem Strom vor Ort, beispielsweise durch PV-Anlagen, ermöglicht einen hohen Anteil an erneuerbaren Energien.
Ziel des EU-Projektes HAPPENING ist die Entwicklung und Demonstration von Sanierungskonzepten für bestehende Mehrfamilienhäuser. Herzstück der dabei vorgeschlagenen technologischen Lösung ist eine Wärmepumpen-Kaskade, bestehend aus zentralen und dezentralen Wärmepumpen auf Wohnungsebene, in Kombination mit lokal erzeugter erneuerbarer Energie. Um eine breite Umsetzung der Technologie zu erreichen, sollen die Konzepte möglichst einfach und wenig störend für Bewohner umsetzbar sein, und sich leicht an eine große Anzahl unterschiedlicher Gebäudesituationen anpassen lassen. Zudem soll im Sinne einer ressourcenschonenden Lösung bereits vorhandene Heizungs- und Gebäudetechnik, wie Rohrleitungen oder Radiatoren, wiederverwendet werden. Darüber hinaus, um eine qualitativ hochwertige Installation und einen effektiven Betrieb zu gewährleisten als auch den Aufwand und die Kosten innerhalb des gesamten Sanierungsprojekts zu reduzieren, werden im Projekt die Planungs-, Umsetzungs- und Betriebsprozesse optimiert und die Herausforderung der Wettbewerbsfähigkeit durch die Entwicklung neuer Finanzierungs- und Geschäftsmodelle angegangen. Anhand von drei Demonstrationsstandorten in Spanien, Italien und Österreich wird das Projekt ein äußerst vielseitiges, skalierbares und replizierbares Lösungspaket für die energetische Sanierung von Gebäuden quer durch Europa demonstrieren und damit eine hohe Multiplizierbarkeit der Technologie für unterschiedliche klimatische Bedingungen aufweisen. Schlussendlich soll mit den vorgeschlagenen Sanierungslösungen ein erneuerbarer Anteil von 70 bis 75 Prozent des Gesamtenergieverbrauches der sanierten Gebäude erzielt werden.

Das österreichische Demonstrationsgebäude in Liezen, im Besitz des Projektpartners „Gemeinnützige Alpenländische Gesellschaft für Wohnungsbau und Siedlungswesen m.b.H.“ (GWS) aus Graz, wurde in den frühen 1940er Jahren errichtet. Die thermische Gebäudehülle (Fassaden, Kellerdecken, oberste Geschossdecken und Fenster) des zweigeschoßigen Wohngebäudes in Ziegelbauweise wurde in den letzten Jahren einer umfassenden Sanierung unterzogen. Raumwärme und Warmwasser wurden bisher jedoch individuell für jede Wohnung durch Gasthermen, Einzelöfen und Elektro-Warmwasserboiler bereitgestellt.

Im Rahmen des EU-Projektes Happening wurde nun erfolgreich ein neues Heizsystem, bestehend aus zentralen Luft-Wasser-Wärmepumpen, einem Niedertemperatur-Verteilsystem und für jede Wohnung dezentrale Wasser-Wasser-Wärmepumpen inkl. Warmwasserspeicher, installiert. Die Wärmeverteilung in den Wohnungen erfolgt durch herkömmliche Radiatoren. Lokal wird Sonnenenergie durch Photovoltaik-Paneele auf dem Dach gewonnen. Teil des Projekts ist zudem die Installation von umfangreichem Messequipment und einer neuen Anlagenregelung, welche eine umfassende Überwachung und einen optimierten Anlagenbetrieb bedarfsgeführt ermöglicht. Beispielsweise wird dadurch eine optimierte und abgestimmte Betriebsweise von PV-Anlage und Wärmepumpen bei vorteilhaften klimatischen Bedingungen erzielt. Das steigert nicht nur den Eigenverbrauch der PV-Anlage, sondern auch die Effizienz des gesamten Wärmeversorgungssystems. 

Die Demonstrationsanlage wird nun in einer einjährigen Monitoring-Phase weiter optimiert sowie die Performance des Gesamtsystems umfangreich analysiert und die Ergebnisse der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. 

Projektpartner:

Kontakt:
Michael Reisenbichler-Sommerhofer