Wärmekonzept für eine Sporthalle

Sechs lange Jahre waren seit dem verheerenden Elbe­hochwasser vergangen, bis die neue Vereinssporthalle im Frühsommer 2019 in Betrieb genommen werden konnte. Dass es so lange dauerte, hing nicht zuletzt mit der komplexen Finanzierung des Neubaus zusammen. Für diesen mussten auch Bundesmittel eingeworben werden, mit denen der „nachhaltige Wiederaufbau von Infrastruktur in Sachsen-Anhalt gefördert wurde, die durch das Hochwasser 2013 beschädigt oder zerstört wurde“. Um den Neubau nicht ebenfalls einem Überschwemmungsrisiko auszusetzen, wurde er außerhalb des Ortskerns im flutgeschützten Bereich geplant und umgesetzt.

Es erfolgte eine öffentliche Ausschreibung nach Standardleistungsbau, d.h. ohne Angaben zu Hersteller/Typ aller für die Funktion des Gebäudes notwendigen Elemente – also auch das Heizsystem. Für die Anlagenplanung zeichnete das auf Heizungs-, Lüftungs- und Sanitärtechnik spezialisierte Ingenieurbüro Sauer aus Bismark verantwortlich. Inhaber Tors­ten Sauer merkte an: „Für öffentliche Gebäude gelten gemäß EnEV um 30 % strengere Werte als für Privatneubauten – eine ziemliche Herausforderung bei einem schlecht dämmbaren Gebäudekomplex wie einer Sporthalle. So kamen wir auf die Idee, eine Wärmepumpe im bivalenten Betrieb mit einem Gasbrenntwertkessel zu installieren. Die Wärmeübertragung sollte mittels eines Flächenheizsystems erfolgen, um mit geringen Vorlauftemperaturen auszukommen und so aus für Niedertemperaturbetrieb prädestinierten Wärmeerzeugersystemen jeweils das Optimum herauszuholen.“ Der vom Ingenieurbüro Frank Becker-Kamlah erstellte EnEV-Nachweis bestätigte das Konzept.

Den Zuschlag auf die Auschreibung erhielt die S+H Sanitär- und Heizungsbau GmbH, Salzwedel, die die Hybridanlage von Buderus und die Fußbodenheizung installieren sollte. Wegen des offenen Ausschreibungsverfahrens ergab sich erst nach Prüfung der Angebote und Zuschlagserteilung auf die Ausführungsfirma, dass als Fußbodenheizungssystem das Nasssystem „Alu Sport Nass“ der Firma PYD zum Einsatz kommen sollte. Dessen Vorteile liegen in einer besonders gleichmäßigen Wärmeverteilung mittels Wärmeleitblechen. Das System kombiniert fühlbare Behaglichkeit und optimale Regelbarkeit. Als Nasssystem eignet es sich gleicher­maßen für den Einsatz im Zement- sowie im Calciumsulfatestrich. Planungssicherheit ist durch die notwendige wärmetechnische Prüfung von Warmwasser-Fußbodenheizungen nach DIN 1264 Teile 1–5 gewährleistet. Die vollflächige Auslegung mit dem PYD-Alu-Thermoleitblech schafft mit maximaler Heizleistung die Behaglichkeit für optimale Sportveranstaltungen. Sportbeläge, flächen-, punkt- sowie multielastisch, können von nahezu jedem Hersteller aufgebracht werden.

Der Mindestwärmeschutz bei Sportböden ist entsprechend der DIN EN 1264-4 bzw. den anerkannten Regeln der Technik nach § 6 der EnEV zu gestalten. Mit dem PYD-System ist gegenüber anderen Systemen auch eine niedrigere Vorlauftemperatur (im Heizbetrieb unter 45 °C, Oberflächentemperaturen liegen kaum über der Raumtemperatur) verbunden, was natürlich bei diesem Objekt zum Vorteil der Auslastung der Luftwärmepumpe sehr willkommen war.

Die Estrichschicht konnte dünner ausfallen

Gegenüber konventionellen Fußbodenheizungen hat das innovative PYD-System zwei weitere wesentliche Vorzüge: erstens eine große, sehr gleichmäßige Flächenabgabe der Wärme und zweitens einen Rohrdurchmesser von durchweg 20 mm sowie einen Verlegeabstand von 280 mm. Dadurch wird insgesamt weniger Rohrmaterial benötigt, und es herrscht ein geringerer hydraulischer Widerstand. Überdies bieten die Luftkegel der patentierten Thermoleitbleche des PYD-Systems eine zusätzliche Wärmedämmung und bewirken eine schnellere Aufheizung sowie eine Materialeinsparung beim Estrich von ca. 10 %, was sich auf der Grundfläche einer Sporthalle durchaus in Kubikmetern ausdrücken lässt.

Hybrid-Heizungstechnik mit Wärmepumpe und Gasbrennwertkessel

Als Wärmeerzeuger kommen eine Hybridanlage, bestehend aus einer Split-Luftwärmepumpe und einem Gasbrennwertkessel, zum Einsatz. Das Innenteil der Wärmepumpe befindet sich zusammen mit dem Gasbrennwertkessel und dem Pufferspeicher in einem Raum neben dem Hausanschlussraum, in den sowohl der Trinkwasser- als auch der Gasanschluss münden. 

Mittels Regelung wird die Luftwärmepumpe energetisch und effektiv sinnvoll bis zu einer Außentemperatur von 4 °C betrieben. Bei geringeren Außentemperaturen bzw. bei Bedarf wird auf das Gasbrennwertgerät umgeschaltet. Dabei wird der vorhandene Pufferspeicher als Pufferung für den Trinkwarmwasserbetrieb eingesetzt. Dieser wird mit der Wärmepumpe permanent auf ca. 35 °C temperiert. Werden höhere Temperaturen für das Trinkwarmwasser benötigt, schaltet sich der Gasbrennwerterzeuger ein. So wird die Wärmepumpe nie am Leistungslimit betrieben. Wegen der kurzen Trinkwarmwasser-Rohrleitungen (Material Mehrschichtverbundrohr) konnten die Hygienevorschriften gut eingehalten werden.

Wie die Sporthalle erhielten auch die Sanitärräume eine Fußbodenflächenheizung. Somit ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung bei sehr geringer Vorlauftemperatur im Gesamtsystem gewährleistet. Die notwendigen Heizkreisverteiler wurden unter Putz in die Wand zwischen So­zial­anbau und dem Gang zur Halle positioniert. Alle zu beheizenden Räume erhielten Raumthermostaten.

Fazit

Das materialsparende und gleich­mäßig temperierende PYD-Fußbodenheizsystem trägt im Sporthallen-Neubau maßgeblich mit zur hohen Energie­effizienz der bivalenten Wärmeversorgung durch eine Wärmepumpe sowie einen Gasbrennwertkessel bei und half in diesem Fall, die hohen Vorgaben der Energieeinsparverordnung ein­zu­hal­ten.