MFH-re-Net – Ansätze zur Reduktion der konventionell erzeugten Wärmeverteilverluste in solar unterstützten Mehrfamilienhäusern

Wärmeverluste von Heizungs- und Warmwassernetzen in Mehrfamilienhäusern (MFH) decken mit steigendem Gebäudedämmstandard zunehmende Anteile am Raumheiz-Wärmebedarf. Diese ungeregelten Gewinne können insbesondere in Zeiten geringeren Bedarfs nur anteilig genutzt werden. Das Forschungsprojekt untersucht neue Versorgungskonzepte für MFH mittels Systemsimulationen (TRNSYS) mit dem Fokus auf Teil-Dezentralisierung. Das Ziel ist es, die konventionell erzeugten Verteilverluste durch gezielte Einbindung von Solar- und Umweltwärme sowie zeitabhängig dezentraler Nachheizung zu minimieren. In einem Folgeprojekt sollen die vielversprechendsten Konzepte umgesetzt werden.

Veranstaltungsnachlese: „Wärmeverteilverluste in Mehrfamilienhäusern“

Am 19. Oktober 2016 haben das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) und die Klimaschutz- und Energieagentur Niedersachsen (KEAN) in Kooperation mit der NBank und in den Räumlichkeiten der NBank in Hannover einen Workshop mit dem Titel „Wärmever­teilverluste in Mehrfamilienhäusern – Lösungsvorschläge für ein unterschätztes Problem“ durchgeführt. In der Veranstaltung sind die Er­gebnisse des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsvor­haben „Ansätze zur Reduktion der konventionell erzeugten Wärmeverteilverluste in solar unterstützten Mehrfamilienhäusern“ vorgestellt und diskutiert worden. Die Projektpartner des ISFH, proKlima – Der enercity Fonds, Delta Systemtechnik GmbH, Heimkehr Wohnungsgenossenschaft eG und GBH Mieter­service Vahrenheide GmbH haben die Projektrelevanz aus ihrer Sicht durch eigene Beiträge unter­strichen. Teilgenommen haben dabei Expertinnen und Experten aus den Gebieten Energieberatung, Architektur, Planung und Klimaschutz, von Wohnungsgesellschaften sowie aus dem Handwerk, der Industrie und der Wissenschaft. Mit rund 50 Teilnehmenden war die Veranstaltung gut besucht. Auch die intensiven Diskussionen haben das große Interesse für die Thematik bestätigt.

Die Rolle der Wärmeverteilverluste für Heizungs- und Trinkwarmwasserversorgung in der Energiebilanz von Gebäuden ist weitgehend unbekannt. Mit den Ergebnissen des am ISFH durchgeführten Forschungs­projekts kann nunmehr gefolgert werden, dass Wärmeverteilverluste auf dem Weg vom Keller bis zum Nutzer den Endenergiebedarf insbesondere von gut gedämmten Gebäuden signifikant steigern können, abhängig von der Nutzbarkeit der Verteilverluste für die anteilige Deckung des Wärmebedarfs zur gleichen Zeit im gleichen Raum. Die nicht nutzbaren Verteilverluste zu minimieren ist daher das wichtigste Ziel. Das ISFH hat gezeigt, dass dies mit der Reduktion der Netztemperaturen und der Re­duktion der Leitungslänge erreicht werden kann:

• Zweileiternetze mit Vorlauftemperaturen von 50 °C (d.h. sehr gute Wohnungsstationen) sind dafür also eine verfügbare und attraktive Lösung.
• Da die verbleibenden nicht nutzbaren Verluste weitgehend außerhalb der Heizperiode vorkommen, können diese einfach mit Sonnenwärme gedeckt werden.
• So kann mit einer Dimensionierung von 1,5 bis 2 m² Sonnenkollektor pro Person der Gaskessel für mehrere Sommermonate vollständig außer Betrieb genommen werden, mit einer beispielhaft ge­zeigten Einsparung von 40% des Endenergieverbrauchs.

Die Untersuchungen sind mit Hilfe eines dafür entwickelten dynamischen Mehrzonen-Simulations­modells in TRNSYS durchgeführt worden. In einem Folgeprojekt sollen nun Messungen an realen Ge­bäuden mit unterschiedlichen Wärmeversorgungskonzepten durchgeführt werden. Dafür sucht das ISFH noch interessierte Partner.

Die im Rahmen der Veranstaltung gehaltenen Vorträge sind nachfolgend dokumentiert:

1. Wärmeverteilung – Warum ist das ein Thema (G. Rockendorf, KEAN)
2. Simulation von Gebäuden und Verteilnetzen (O. Mercker, ISFH)
3. Analyse von Gebäudeverteilnetzen und neue Netzkonzepte mit Solarwärme (O. Mercker, ISFH)
4. Erfahrungen der Wohnungswirtschaft (S. Scriba, Heimkehr)
5. Effizienz und Klimaschutz durch Wärme­contracting in der Wohnungswirtschaft (D. Schneider, GBH)
6. Effiziente Lösungen für Zweileiternetze (F. Schubert, Delta Systemtechnik)
7. Energieeffiziente Anlagentechnik in MFH aus der Sicht eines lokalen Förderers (R. Tepe, proKlima)
8. Fazit, Diskussion und Ausblick (G. Rockendorf, KEAN)

Zudem kann seit Ende 2016 auch der Abschlussbericht (siehe, nachfolgenden Abschnitt „Downloads“) heruntergeladen werden.

Downloads

Oliver Mercker; Oliver Arnold; Gunter Rockendorf: Ansätze zur Reduktion der konventionell erzeugten Wärmeverteilverluste in solar unterstützten Mehrfamilienhäusern. Tagungsband EnOB-Symposium 2014 „Energieinnovation in Neubau und Sanierung“, Essen, März 2014

Oliver Mercker; Oliver Arnold; Gunter Rockendorf: Unterschätzte Verteilverluste erfordern neue (solare) Wärmekonzepte für Mehrfamilienhäuser. Ausführliches Skript zur OTTI Solarthermie Tagung 2014, Bad Staffelstein, Mai 2014

Oliver Arnold; Oliver Mercker; Lina Dieck; Mark Brandes; Gunter Rockendorf: Untersuchung (solarer) Wärmeversorgungskonzepte für Mehrfamilienhäuser in TRNSYS. Ausführliches Skript zur OTTI Solarthermie Tagung 2015, Bad Staffelstein, Mai 2015

Oliver Mercker; Oliver Arnold; Gunter Rockendorf: Wie sind zentrale Wärmeversorgungssysteme in hochgedämmten Gebäuden zu gestalten?. Ausführliches Skript zur OTTI Solarthermie Tagung 2016, Bad Staffelstein, April 2016

Oliver Mercker; Oliver Arnold: Ansätze zur Reduktion der konventionell erzeugten Wärmeverteilverluste in solar unterstützten Mehrfamilienhäusern. Abschlussbericht des Projekts, Februar 2017