Die Kaskadierung von Wärmepumpen bietet, nach Angaben des Herstellers, zahlreiche Vorteile gegenüber einer einzelnen Wärmepumpe mit entsprechend großer Leistung. Der Betrieb im sehr großen Modulationsbereich einer Kaskade sei wesentlich effizienter, als nur ein Modul in Volllast zu fahren. Denn so könnten die Einheiten gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten.

Eine Kaskadenregelung mit „Auto Adapt“-Funktion optimiert das Betriebsverhalten und sucht automatisch den jeweils besten Betriebspunkt für die Anlage. Außerdem biete eine Kaskade eine Redundanzfunktion bei der Wartung von Einzelgeräten des Systems und führe so zu einer erhöhten Betriebssicherheit. Darüber hinaus würden die Gesamtlaufzeiten der Einzelmodule reduziert und damit die Langlebigkeit erhöht.

„Das Zusammenspiel unseres Anlagenkonzepts und des eingesetzten Wärmepumpensystems macht die klimaneutrale und energieeffiziente Warmwasser- und Wärmeversorgung erst möglich“, erklärt Schierenbeck hierzu.

„Generell hat jede Wärmequelle für Wärmepumpen ihre Vor- und Nachteile. Der unbestrittene Vorteil von Luft/Wasser-Wärmepumpen ist ihre flexible und kostengünstige Erschließung der Wärmequelle“, so Schierenbeck weiter. Für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe sprach aufgrund der dichten, innerstädtischen Bebauung auch, dass die Wärmequelle Luft den geringsten baulichen Aufwand von allen Wärmepumpenlösungen erfordert.

Im Einsatz bis zu -28 °C

Ein besonderes Merkmal der hier verwendeten Heiztechnik ist, dass die Wärmepumpen über die patentierte „Zubadan“-Verdichter-Technologie verfügen. Das dabei eingesetzte Einspritzverfahren optimiert die verfügbare Heizleistung. Das heißt, die Wärmepumpen können auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen von bis zu -15 °C noch 100 Prozent ihrer Heizleistung erbringen. Gleichzeitig erweitert sich der untere Einsatzbereich auf bis zu -28 °C Außentemperatur. Damit ist es möglich, auch bei tiefen Außentemperaturen auf die Unterstützung eines elektrischen Heizstabes oder einen zusätzlichen Wärmeerzeuger zu verzichten. Für jede Wärmepumpen-Außeneinheit steht ein sogenanntes Hydromodul im Technikraum zur Verfügung – eine unkomplizierte Art, die Heiz- und Wärmepumpenkreisläufe hydraulisch voneinander zu entkoppeln und gleichzeitig einen konstanten Kältemittelvolumenstrom zu gewährleisten. Darüber hinaus ist ein Pufferspeicher in das Anlagenkonzept eingebunden, der die Wärme nicht nur speichert, bis sie abgerufen wird, sondern auch zur Überbrückung von Sperrzeiten des Stromversorgers jederzeit genügend Wärme liefern kann. Gleichzeitig stellt der Pufferspeicher Energie für die Abtauung der Luftwärmepumpen-Außenmodule im Winter bereit.

Zur Brauchwarmwasserbereitung für die 13 Wohneinheiten steht im Technikraum ein 800-Liter-Schichtenpufferspeicher bereit. Hier wird bei einer Brauchwarmwassertemperatur von 53 °C ausreichend Wärme für die Trinkwarmwasserbereitung vorgehalten. Zur Versorgung verfügt jede Wohneinheit über eine eigene Frischwasserstation, die parallel zur Heizungsverteilung die Trinkwarmwasserdistribution übernimmt. Die Auslauftemperatur in jeder Wohneinheit beträgt 50 °C.

Fazit

Das Mehrfamilienhaus in der Bremer Neustadt wurde zwischen den Grundmauern eines ehemaligen Luftschutzbunkers errichtet. Diese Voraussetzungen schufen die Möglichkeit, im Bestand einen nahezu kompletten Neubau zu errichten, der den aktuellen Ansprüchen an Komfort, Ausstattung und energetische Nachhaltigkeit entspricht und als umwelt- und verbrauchsfreundliches Objekt im KfW-„Effizienzhaus 55“-Standard errichtet werden konnte. Das energetische Gesamtkonzept erfüllt die hohen Anforderungen des GEG für Wohngebäude. So wird der Wärmebedarf für Heizung und Brauchwarmwasser beispielsweise mit Luft/Wasser-Wärmepumpen als Dreier-Kaskade abgedeckt. Die niedrige Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung sowie die Bereitstellung von Trinkwarmwasser über Wohnungsstationen ermöglichen einen energieeffizienten Betrieb im Niedertemperaturbereich.

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