Aus TGA 7-8: Wärmepumpe

Wenn die Ökologie den Kürzeren zieht

Raus aus dem Öl, raus aus dem Gas – in der Theorie alles kein Problem. Anhand eines konkreten Projektes zeigt Ing. Bernhard Hammer, MBA, auf, dass ökologische Planung und ökonomische Realität nicht immer deckungsgleich sind.

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Der Umstieg auf ökologisch nachhaltige Energiesysteme im Bestand? Gasheizung versus Luft-Wasser-Wärmepumpe: In einem aktuellen Projekt ziehen Nachhaltigkeit und Ökologie den Kürzeren.

Die Sanierung von Bestandsobjekten im städtischen Bebauungsgebiet stellt ein Planungsteam in der Nutzung von erneuerbarer Energie immer wieder vor große Herausforderungen. Das geplante und hier beschriebene Projekt im Stadtgebiet von Graz verfügte bereits über einen Gasanschluss, Fernwärme war nicht möglich. Das Projekt besteht aus einer Tiefgarage, einem Kindergarten und 24 Wohneinheiten. Im Zuge des Planungsprozesses wurde die Möglichkeit einer Alternative zu einer Gasheizung ventiliert. Dementsprechend wurden folgende Varianten besprochen:

  • Pelletsheizung
  • Sole-Wasser-Wärmepumpe
  • Luft-Wasser-Wärmepumpe

Aufgrund der baulichen Situation betreffend Flächenangebot und Grundstückscharakteristik mussten die Varianten Pelletsheizung und Sole-Wasser-Wärmepumpe ausgeschlossen werden. Damit wurde die Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer Gaszentralheizung verglichen. Für die Sanierung des Objektes, das mit Landesmitteln gefördert wird, gibt es eine Obergrenze für den Fördersatz pro Quadratmeter der Sanierungskosten. Dadurch befindet sich der Investor immer im Spannungsfeld: Energie aus erneuerbarer Energie zu rein betriebswirtschaftlicher Rendite. Im gegenständlichen Projekt hat sich der Investor dazu bekannt, Mehrinvestitionen in der Höhe von 100.000 € zu tragen.

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Ausgangsdaten für den Vergleich:

  • Gasanlage: Zentrale Warmwasserbereitung, Fußbodenheizung
  • Wärmepumpenanlage: Dezentrale Warmwasserbereitung, Fußbodenheizung
  • Heizlast: 70 kW
  • Warmwasser: 3 Personen pro Wohneinheit

Ein wesentlicher Diskussionspunkt war die Warmwasserbereitung. Durch die normativen Vorgaben ist für eine zentrale Warmwasserbereitung die Legionellenbildung zu verhindern. Dies führt wiederum dazu, dass die Mindestwarmwassertemperatur von 60 °C eingehalten und eine Zirkulationsleitung vorhanden sein muss. Um einen entsprechend hohen Anlagenwirkungsgrad für die Luft-Wasser-Wärmepumpe zu erzielen, sind entsprechend niedrige Heizungsvorlauftemperaturen vonnöten. Damit wurde die Anlagenkonzeption für L-W-WP-Anlagen derart gewählt, dass örtliche Fernwärmespeicher mit zusätzlichem E-Heizregister (zur Nachheizung) geplant wurden. Für den Vergleich wurden die anteiligen Kosten für Warmwasser- und Zirkulationsleitungen (für Gasheizung geplant) sowie die Kosten für die Warmwasserzentrale (Speicher, Lademodul, Rohrleitungen und Armaturen) ermittelt.

Ein weiterer technischer Aspekt ergab sich aus den schalltechnischen Anforderungen des Standortes. Durch ein Akustikgutachten wurden die genehmigungsfähigen Schallemissionen ermittelt. Daraus ergaben sich weitere bauliche Notwendigkeiten, um die Außeneinheiten der Luft-Wasser-Wärmepumpen am Grundstück zu positionieren.

In die Vergleichsrechnung flossen ein:

  • Investitionskosten
  • Betriebskosten (inkl. Verteilverluste bei zentraler Warmwasserbereitung)
  • Wartung/Service
  • Kapitalkosten

Das Ergebnis

Die umfassend durchgeführte Betrachtung der Variantenberechnung ergab, dass die erheblichen Mehrkosten in der Erstinvestition für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe das Ergebnis derart beeinflusst haben, dass eine Amortisation im betrachteten Nutzungsdauerzeitraum nicht erzielbar war und der Mehrinvestitionsrahmen von 100.000 € (Vorgabe durch den Bauherrn) nicht einzuhalten war.

Resümee

Aufgrund des bestehenden Förderregimes im geförderten Sozialwohnbau sind die förderbaren Kosten pro Quadratmeter betragsmäßig begrenzt. Dies führt dazu, dass Mehrinvestitionen in ökologische Maßnahmen zwar mit Ökopunkten abgefedert werden können, aber keinen wirklichen Ausgleich für die Investitionen ergeben. Gerade im städtischen Gebiet ergeben sich bei der Aufstellung von Maschinen (Lärmentwicklung) massive zusätzlich zu treffende Maßnahmen, um die geforderten Werte einzuhalten. Leider fließen in die derzeitigen Vergleichsberechnungen die nachhaltigen ökologisch notwendigen Faktoren nicht ein. Investitionen sind nach wie vor aus Sicht des Investors Rendite getrieben. Im beschriebenen Projekt hatte der Investor zwar den Ansatz, Mehrinvestitionen mitzutragen, die Projektcharakteristik ergab aber zu hohe Zusatzkosten, die im Projektbudget nicht darstellbar waren. So wurde eine technisch und ökologisch mögliche Erneuerbare Energieversorgung letztendlich aus ökonomischen Gründen nicht umgesetzt.

Aus Sicht des planenden Ingenieurs ist ein klarer politscher Wille gefordert, gerade im sozialen Wohnbau, Förderrichtlinien zu schaffen, die diese ökologischen und nachhaltigen Aspekte berücksichtigen. Damit könnten Anreize geschaffen werden, Investoren zu veranlassen, in die Nachhaltigkeit zu investieren. Bei diesem Projekt wurde es nicht geschafft, jedoch sind gerade die Ingenieurbüros dafür bekannt, auch hier Überzeugungsarbeit zu leisten.