Sanierung der Wärme- und Warmwasserversorgung im Geschosswohnungsbau

Die grundlegende Sanierung von Geschosswohnungsbauten insbesondere aus den 60er Jahren ist ein ständiger Spagat zwischen Aufwand und künftig realisierbarem Vermarktungspotenzial. Die Gemeinnützige Wohnstätten-Genossenschaft (GWG) in Hagen hat daher für die grundlegende Modernisierung von drei Punkthäusern mit je 40 Wohneinheiten eine schrittweise Vorgehensweise, vor allem aber eine komplette Neukonzeption der Wärme- und Warmwasserversorgung gewählt: Wärme wird künftig zentral erzeugt, Warmwasser dezentral über Wohnungsstationen. So lässt sich die Maßnahme auch in der Langfrist-Betrachtung wirtschaftlich darstellen.

Oben: Grundlegend energetisch saniert präsentieren sich die Punkthäuser in Hagen-Haspe heute auch optisch in ganz neuem Gewand.

Mitte: Der Installationsaufwand in den Bädern, und damit die Belastung der Mieter, hielt sich dank der in den alten Kaminen verlegten Anbindeleitungen in engen Grenzen.

Unten: Vom Dach aus wurden die vorkonfektionierten Rohrabschnitte der Steigstränge, hier verzinktes Stahlrohr für die Heizung, in die alten Kamine abgelassen und auf den Etagen mit den Anbindeleitungen der Wohnungen verpresst.

Die achtgeschossigen Häuser der GWG im Stadtteil Hagen-Haspe sind typisch für ihre Epoche. Als architektonische Ikonen der Moderne thronen sie förmlich hoch am Hang gelegen über dem Tal. Trotzdem wurde die Vermietung der Wohnungen immer schwieriger. Ein wesentlicher Grund dafür war gerade diese exponierte Lage in Kombination mit der bauzeittypischen, weitgehend ungedämmten Gebäudehülle, die in den Wohnungen zu einem überdurchschnittlich hohen Energieverbrauch führte. Der erste Schritt, dem zunehmenden Leerstand entgegen zu steuern, war daher die Dämmung der Gebäudehülle gegen Transmissionswärmeverluste. Hier wurde ein 10 Zentimeter starkes Wärmedämmverbundsystem aufgebracht. Die dadurch theoretisch mögliche Verringerung des Primärenergieeinsatzes wurde jedoch von der gleichfalls in die Jahre gekommenen Anlagentechnik weitgehend wieder aufgezehrt: Die vor Jahren wohnungsweise installierten Niedertemperatur-Heizgeräte für die dezentrale Wärme- und Warmwasserbereitung waren für heutige Verhältnisse schlicht zu ineffizient.

Der zweite Schritt wäre damit folgerichtig der Ersatz der wandhängenden Thermen gegen moderne Gas-Brennwertgeräte. Doch im Hagener Sanierungsfall versperrte aber die installationstechnische Peripherie diesen Lösungsweg: Zum einen ließen sich die vorhandenen Kamine nicht für die Mehrfachbelegung mit Gas-Brennwertgeräten aufrüsten. Zum anderen entsprachen auch die Gas-Zuleitungen in die Wohnungen nicht mehr den aktuellen Erfordernissen. Allein die Sanierung dieser Rohrleitungen hätte Kosten von etwa 1500 Euro pro Wohneinheit verursacht. Nach einem kosten- und leistungsbezogenen Systemvergleich hat sich die GWG zu einem radikalen, aber zukunftsweisenden Schnitt in der Haustechnik entschieden: Die Wärmebereitung soll zentral über je einen Gas-Brennwertkessel pro Haus erfolgen, hingegen soll die Warmwasserbereitung weiterhin dezentral bleiben - jetzt aber gespeist durch Wohnungsstationen. Zudem hat die GWG darauf geachtet, dass die Einbindung regenerativer Energien, zum Beispiel einer thermischen Solaranlage oder eines Mini-Blockheizkraftwerks, auch zu einem späteren Zeitpunkt noch möglich ist.

Mit je 200 Kilowatt stellen die Gas-Brennwertkessel Ecocraft exclusiv von Vaillant genug Heizleistung zur Verfügung, um rechnerisch normgerecht selbst unter ungünstigsten Witterungsbedingungen und Gleichzeitigkeiten bei der Warmwasserversorgung den Wärmebedarf zuverlässig abzudecken. Das sollte bei der Auslegung für die GWG aber nicht die entscheidende Rolle spielen. Ausschlaggebend war vielmehr die von 17 bis 100 Prozent reichende Modulationsbreite der Kessel. In Kombination mit je zwei 750 Liter-Pufferspeichern konnte bei einer Vorlauf-/Rücklauftemperatur von 55/35 Grad Celsius die durchschnittliche Kesselleistung auf etwa 50 Kilowatt reduziert werden. Das reicht zur Absicherung der Wärme- und Warmwasserversorgung völlig aus, spart aber gleichzeitig Energie und kommt außerdem der Langzeit-Betriebssicherheit der Wärmeerzeuger zugute.

Mit den neuen passiven Übergabestationen Unisat hat sich der Installationsaufwand in den Wohnungen und damit die Belastung der Mieter in engen Grenzen gehalten: Die Wohnungsstationen sind für den passgenauen Austausch gegen alte wandhängende NT-Heizgeräte entwickelt worden und für die Wandauf- oder Wandeinbau-Montage lieferbar. An einen zentralen Wärmeerzeuger angebunden erzeugen sie im Durchlaufprinzip über einen 35-Kilowatt-Plattenwärmetauscher mit Warmstartfunktion Warmwasser. Die Wohnungsverteilung der Heizung wird direkt angeschlossen. Durch die von Vaillant fertig konfektionierten Installations-Sets für Eigen- und Fremdfabrikate ist der Austausch alter Wandheizgeräte gegen die Wohnungsstationen besonders einfach möglich; die Aufputz geführten Rohrleitungsanschlüsse am Gerät werden dabei durch passende Blenden abgedeckt. Geeignet sind die Wohnungsstationen für Wohnungsgrößen bis zu 150 Quadratmeter. Die Verbrauchsmessung kann dezentral in der Wohnungsstation durch Wärmemengen- beziehungsweise Kaltwasserzähler erfolgen.

Weiterer Vorteil der Zentral-Dezentral-Lösung: Das Trinkwasser-Rohrleitungsnetz innerhalb der Wohnungen der GWG ist so knapp bemessen, dass es weit unter der hygienerelevanten 3-Liter-Regel bleibt - das nach dem Durchlaufprinzip erwärmte Trinkwasser kann so nicht durch Stagnation verkeimen. Die Trinkwarmwasserversorgung ist komfortabler als bisher. Denn statt 18 Kilowatt Leistung der alten Gas-Kombigeräte sind nun die jeweils 35 Kilowatt des Plattenwärmetauschers in der Wohnungsstation nutzbar – es steht damit schneller als bisher deutlich mehr Warmwasser zur Verfügung. Der Energieaufwand für die Bereitstellung von Warmwasser reduziert sich für den einzelnen Mieter wie für die Hausgemeinschaft, weil sowohl auf die sonst notwendigen zentralen Trinkwasser-Speicher (rund 950 Liter pro Haus) als auch auf eine rund um die Uhr laufende Zirkulation verzichtet werden konnte. Zudem fällt der hydraulische Abgleich der Heizkreise wesentlich genauer aus, da durch die neuen Wohnungsstationen mit serienmäßig integriertem Differenzdruckregler jede Wohnung über einen hydraulisch sauber geregelten Teilbereich verfügt.

Kostengünstige Investition

Maßstab für die Anbindung der bestehen gebliebenen Wärmeverteilung in den Wohnungen sowie der Trinkwasserstationen war auch eine möglichst geringe Belastung der Mieter durch überschaubare Umbauarbeiten. Beispielsweise wurden die Trinkwasserstationen ohne zusätzliche Rohrverlegungen direkt an die vorhandenen Trinkwasser-Anschlüsse kalt/warm der alten Heizgeräte angebunden. Die neuen Steigestränge für Vorlauf/Rücklauf der Heizung wurden wiederum durch die nicht mehr benötigten Kaminzüge als Schächte geführt. Den zwingend erforderlichen Brandschutz garantiert dabei eine nachträglich vom Dach aus eingebrachte Perlite-Füllung. Zusätzlich wurden die Wohnungsabgänge der Rohrleitungen im Bereich des Mauerdurchgangs fachgerecht mit Brandschutzmanschetten versehen. Bei der Installation vom Dach aus arbeiteten die Fachhandwerksunternehmen mit exakt auf Länge und mit Abgangsstücken vorkonfektionierten Steigsträngen für Heizung aus verzinktem Stahlrohr in DN 35. Diese Abschnitte wurden von oben in die Kamine abgelassen, die Etagenabgänge dann durch kleine Durchbrüche im Kamin im jeweiligen Badezimmer verpresst. Die sogenannte kalte Verbindungstechnik mit speziellen Fittings sicherte zugleich die Dichtheit der Installation ab: Bereits bei der Dichtheitsprüfung mit Druckluft wäre hier jede vergessene Verpressung direkt aufgefallen und hätte vor Befüllen der Anlage nachgearbeitet werden können. So wurden eventuelle Folgeschäden im Vorfeld der Inbetriebnahme ausgeschlossen.

Der Verzicht auf eine neue Schachtkonstruktion – mit allen dafür außerdem notwendigen Deckendurchbrüchen – war aber nicht nur für die Wohnstätten-Genossenschaft kostengünstiger: Die Mieter haben in den ohnehin engen Badezimmern außerdem mehr Raum gewonnen, da die Wohnungsstationen deutlicher kompakter sind als die früheren Heizgeräte – und die notwendigen Anschlüsse jetzt direkt in der Wand beziehungsweise im Alt-Kamin verschwinden. Eine neue Vorsatzschale hätte hingegen den Raum etwa 30 Zentimeter kleiner gemacht. Rund 120.000 Euro hat die GWG Hagen in den Jahren 2009 und 2010 in die schrittweise Modernisierung der Wärmetechnik jedes der drei Mehrfamilienhäuser im Stadtteil Haspe investiert – gut 25 bis 30 Prozent weniger als bei dem vermeintlich einfacheren, wohnungsweisen Austausch der alten Heizgeräte. Diese Einsparung ist umso bemerkenswerter, als sich das „zentral-dezentrale“ Wärmekonzept auch für die Mieter rechnet: Die monatlichen Heizkosten sinken nach Berechnung der GWG um gut 20 Prozent auf 0,75 Euro pro Quadratmeter. Denn Wartungskosten für die wandhängenden Heizgeräte oder Aufwendungen für den Schornsteinfeger entfallen. Hinzu kommt ein generell sinkender Wärmebedarf, da der Lüftungswärmebedarf für die bisherigen atmosphärischen Gasgeräte entfällt. In der langfristigen Betrachtung sind außerdem weitere Entlastungen durch den ergänzenden Einsatz regenerativer Wärmequellen möglich. Die dafür notwendige technische Infrastruktur lässt sich in den Heizungskellern der drei Gebäude ebenso leicht nachrüsten wie zum Beispiel eine thermische Solaranlage auf den Flachdächern. Alternativ ist auch die zusätzliche Einbindung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen möglich.

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