Einfach kühl kalkuliert

Stiebel Eltron. - Rund 170.000 Euro hat das Ingenieurbüro Plakon in seine neue Wärmepumpen-Anlage investiert; für Installation, Erschließung der Wärmequelle, die WP-Anlage, die Wärmeverteilung und das Deckensystem zur Kühlung.

21. Mai 2010

Für jeden mittelständischen Unternehmer ist es eine Entscheidung von großer Tragweite: Soll man weiterhin in der gemieteten Immobilie verbleiben, mit allen Unzulänglichkeiten wie Platzmangel, hoher Lärmbelästigung und schlechten Arbeitsbedingungen? Oder ist es das Wagnis wert, eine Immobilie zu bauen, nach eigenen Vorstellungen, zugeschnitten auf die individuellen Bedürfnisse, dabei zukunftsfähig, weil später ausbaubar und nach energetischen Konzepten realisiert?

Walter Beckemeier und Klaus Lupinski haben es gewagt: In Moers am Niederrhein ließen sie für ihr Unternehmen Plakon ein dreistöckiges Bürogebäude errichten, das nach energetischen Kriterien geplant und realisiert wurde. Bei der Frage des Heizsystems fiel die Entscheidung für eine Wärmepumpe von Stiebel Eltron. Ausschlaggebend war, dass diese nicht nur heizen, sondern auch passiv und aktiv kühlen kann.

Architekt Theodor Meiners vom Duisburger Architekturbüro Falk konzipierte das Ingenieurbüro Plakon ganz nach energetischen Zielvorgaben. Von Vorteil war, dass im Moerser Gewerbegebiet dreigeschossig gebaut werden durfte – so konnte ein kompaktes Gebäude mit vergleichsweise kleinen Geschossflächen realisiert werden. Allerdings hatten sich die Bauherren Beckemeier und Lupinski ganz bewusst für ein zukunftsfähiges Gebäude entschieden und bei der Planung ein gewichtiges Wort mitgesprochen. So können alle Innenwände in den einzelnen Geschossen versetzt werden, das garantiert für die Zukunft eine flexible Nutzung.

In den drei Etagen finden sich die gleichen Funktionsräume, sodass unter Umständen auch geschossweise vermietet werden kann – derzeit nutzt Plakon das Gebäude allerdings komplett selbst: Auf 800 Quadratmetern Nutzfläche planen rund 30 Mitarbeiter vor allem Kesselanlagen, beispielsweise für Kraftwerke. Wird das Unternehmen wachsen, wächst das Gebäude mit: Statisch ist es so angelegt, dass sich ein weiteres Geschoss problemlos aufsetzen lässt. Weil die berechnete Heizleistung relativ gering ausfiel, erhöhte Architekt Meiners den baulichen Wärmeschutz: Die Bodenplatte ist doppelt gedämmt, ebenso die oberste Decke, die das Flachdach bildet.

An den Außenwänden ist 16 cm Vollwärmeschutz aufgebracht. Die während der Planungsphase geltenden gesetzlichen Bestimmungen wurden von den dabei erzielten Werten um 38 Prozent unterschritten. Mauerwerk aus Kalksandstein mit einer hohen Speichermasse garantiert eine gute Klimatisierung und einen sehr guten Schallschutz.

Für die Fassade fiel die Wahl auf ein Styropor-Volldämmschutzsystem. Die Kunststofffenster mit hoher Bruchsicherheit weisen ebenfalls exzellente Schall- und Wärmeschutzwerte auf. Im Zuge der energetischen Planung fiel die Wahl auf ein Heizsystem mit zusätzlicher Kühlfunktion. Weil die zahlreichen PCs, Monitore und Drucker in den drei Großraumbüros ständig Energie in Form von Wärme abgeben – jeder einzelne Arbeitsplatz rund 1.000 Watt täglich –, ist eine zusätzliche Heizleistung nur an kalten Wintertagen notwendig. Viel wichtiger ist aber die Kühlung der Räume, und zwar nicht nur im Sommer, sondern auch während der Übergangszeiten. Für das Anforderungsprofil des Bürogebäudes ist die Wärmepumpen-Technologie die optimale Lösung. Sie wurde von Geschäftsführer Klaus Lupinski von Anfang an favorisiert. „Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sind wertsteigernde Aspekte, die in der Planungsphase Berücksichtigung finden müssen.

Daher habe ich mich frühzeitig über den Einsatz regenerativer Energien informiert.“ Die Möglichkeit, mit einer Wärmepumpe außerdem äußerst effizient und kostengünstig kühlen zu können, weil sich das Kühlpotenzial der Erdwärmesonden in das Kühlsystem mit einbinden lässt, überzeugte beide Geschäftsführer. Das Architekturbüro Falk aus Duisburg entwickelte gemeinsam mit dem SHK-Fachplaner und -Installationsbetrieb Neuwirth aus Moers eine leistungsstarke Komplettlösung zur Heizung und energieeffizienten Kühlung.

Eine reversible Sole-Wasserwärmepumpe WPF 40 von Stiebel Eltron mit einer Heizleistung von 40 kW versorgt den Neubau ganzjährig. Zur Verlängerung der Laufzeiten und gleichzeitigen Überbrückung der Sperrzeiten des Energieversorgers wurde die Anlage mit drei 700-Liter-Pufferspeichern vom Typ SPB 700E kombiniert. Beim Wärmeverteilsystem entschieden sich die Bauherren für Radiatoren, da diese – im Hinblick auf die leicht umsetzbaren Trockenbauwände – den größten Nutzen-Kosten-Effekt haben. Sie wurden im gesamten Gebäude auf allen drei Ebenen installiert und kommen mit einer Vorlauftemperatur von 45°C aus. Über eine Innenraumregelung schaltet die Wärmepumpe automatisch zwischen Heiz- und Kühlbetrieb um.

Die Umweltenergie zum Heizen und Kühlen wird über sechs Erdsonden mit einer Tiefe von 95 Metern aus dem Untergrund gefördert. Die Leistung der Erdsonden liegt im Heizbetrieb bei 31 kW, im Kühlbetrieb bei 48 kW. Im Sommer wird Erdkühle genutzt, im Winter Erdwärme. Vom Frühjahr bis in den Spätsommer übernimmt die erdgekoppelte Wärmepumpe die Aufgabe des Kühlens. Über Kühlkassetten in den Decken transportiert die Wärmepumpe unerwünschte Wärme aus den Räumen ab, kühlt das Gebäude und verfügt so über eine effektive Mehrwertfunktion.

Die Wärmepumpensteuerung

Sie übernimmt die Kühlregelung und startet die passive Kühlung bei Überschreitung einer festgelegten Raumtemperatur. Hierbei bleibt die Wärmepumpe ausgeschaltet und Wärme wird nur mit Hilfe der Nebenantriebe ausgetauscht. Genutzt wird die niedrige Temperatur des Erdreichs.

Die Wärmeträgerflüssigkeit gibt die natürliche Kühlenergie über Umsteuerventile, hydraulische Weichen und Wärmetauscher innerhalb des Kälteverteilsystems an die Raumluft ab. Bei erhöhtem Kühlbedarf erfolgt der automatische Wechsel in den aktiven Kühlbetrieb.