Hybride Heizanlage für Alt- und Neubau

Grundschule wird zu Familienzentrum mit Exzellenz-Anspruch

In der niedersächsischen Gemeinde Apen wurde eine alte Grundschule zu einem Familienzentrum umgebaut. Das Konzept schloss auch einen Neubau ein, der die beiden Bestandsgebäude in Form eines Zwischenbaus zu einer Einheit verbindet. Unterschiedliche Systemtemperaturen für Alt- und Neubau sollten dabei über eine Technikzentrale bedient werden.

Im August 2018 schloss die Grundschule Augustfehn I in ihre Pforten. Das eröffnete neue Möglichkeiten zur Umnutzung und so entstand das evangelische Familienzentrum Augustfehn II, dessen Träger die Ev.-luth. Kirchengemeinde Apen ist. Aus pädagogischer Sicht ist bedeutsam, dass hier nach dem Early-Excellenz-Ansatz gearbeitet wird. „Dieses pädagogische Konzept bedeutet, dass jedes Kind als einzigartig angesehen wird, weil es besondere Potenziale besitzt. Diese gilt es zu erkennen und zu fördern. Weiter geht es davon aus, dass die Eltern die Experten ihrer Kinder sind“, erläutert Zentrumsleiterin Nicole Janßen. Das Familienzentrum möchte die komplette Familie einbeziehen: „Wir bieten zusätzlich zu der Betreuung weitere Angebote im Rahmen unserer ,fünf Bs‘, nämlich Bildung, Beratung, Begleitung und Begegnung, immer im Zusammenhang zur Familie“, sagt Janßen.

Die Gebäudekonzeption

Der Grundstein für das Familienzentrum wurde mit der Fertigstellung eines Zwischenbaus im Jahr 2020 gelegt, der die beiden sich gegenüberliegenden alten Bestandsgebäude (Baujahr 2001) der ehemaligen Schule nun verbindet. Damit sind rund 1.200 m2 mehr Nutzfläche entstanden. Im Zuge des Projekts wurde auch eine neue, zentralisierte Wärmeversorgung konzipiert, die auf einem Hybridsystem aus Luft/Wasser-Wärmepumpe in Verbindung mit einem Gas-Brennwertkessel basiert (vorher Niedertemperatur). Die Wärmeversorgung wird über eine Fußbodenheizung mit fünf Heizkreisverteilern sichergestellt. Da der vorhandene Estrichbelag aus Kostengründen erhalten werden sollte, wurden für die benötigten FBH-Rohre Schlitze in den Estrich eingefräst. Die Regelung der einzelnen Räume wurde durch Einzelraumthermostate gelöst. Außerdem wurden neun neue Flachheizkörper an den Stellen verbaut, wo sich alte Radiatoren befanden (Verwaltungsräume, Frühstücksraum).

Drei Temperaturlevels

„Die besondere Herausforderung aus TGA- und SHK-Sicht war, den Altbau und Neubau mit einer Technikzentrale zu versorgen. Die Systemtemperaturen von beiden Gebäudeteilen sind stark unterschiedlich -  die Heizkreise der Fußbodenheizung sind im Neubau mit 35/28 und im Altbau mit 45/35 im Einsatz, die Heizkörper mit 55/45. Außerdem sollten große Teile der Anlagentechnik in Form vorhandener Heizkreise im Altbau wieder weiter genutzt werden“, berichtet Daniel Norder, Key Account Manager beim Heizungstechnikhersteller Brötje, der Augustfehn II in der gebäudetechnischen Auslegung und Umsetzung begleitete. Das Hydraulikschema ist entsprechend aufwendig. „Hier mussten Hochtemperatur- und Niedertemperaturkreise getrennt und kombinierbar sein. Das Schema wurde daher mit Brötje zusammen entworfen und später mit einem Regelungsschema ergänzt“, fügt Jan-Dieter Hedemann hinzu, der das Projekt als TGA-Fachplaner begleitet hat.

Hybrid I: Blick auf die Wärmepumpe

Verbaut wurde die Luft/Wasser-Wärmepumpe „BLW NEO 18“ von Brötje (Monoblock). Diese Wärmepumpe gibt es in den drei Heizleistungsgrößen mit 8, 12 und 18 kW. Mit zwei im Verbund arbeitenden Wärmeübertragern erreicht sie einen COP von über 4,25 bei A2/W35. Gewählt wurde sie auch, weil sie besonders leise arbeitet. Dies ist wichtig, da in der Krippe auch kleinste Kinder betreut werden, die tagsüber ihre Ruhezeiten benötigen. Der Schallleistungspegel (bei A7/W55 nach EN 12102) beträgt bei der NEO 8 max. 48 dB[A], bei der NEO 12 50 dB[A] und bei der NEO 18 max. 51 dB[A].

Hybrid II: Blick auf die Brennwerttechnik

Auf der Gaskesselseite wurde ein WGB 90 I verbaut. Es handelt sich um ein Brennwert-Wandgerät, das einen Leistungsbereich von 20 bis 90 kW abdeckt. Die Nennwärmeleistung von 90 kW erscheint auf den ersten Blick in diesem Projekt recht hoch, doch Daniel Norder begründet das damit, dass diese Dimension nur aufgrund der Warmwasserversorgung gewählt wurde und die Wärmepumpe mindestens 60 % der Heizlast abdecken soll. Höhere Vorlauftemperaturen sowie die Trinkwassererwärmung werden in der hier beschriebenen Hybridanlage vornehmlich durch das Gas-Brennwertgerät erzeugt.

Wie gepuffert wird

In das System wurden zwei Pufferspeicher integriert: Ein Pufferspeicher vom Typ „COSMO CPS 200“, hochtemperiert mit 70 °C ohne Wärmeübertrager mit 200 l für die Frischwasserstation „DWM 35“ und das Durchlaufwarmwassermodul „DWM 35 C“ für den Altbau. Der Anbau wurde mit einem elektrischen Warmwasserspeicher ausgestattet. Ein weiterer Pufferspeicher mit 500 l Volumen vom Typ „CPS 500“ versorgt die Heizungsanlage. Da in den Bestandsbauten nur ein geringer WW-Bedarf abzudecken ist, wird dieser mit einem elektrischen WW-Speicher sichergestellt. Energetisch gab es keinen Sinn, hierfür hohe Wassertemperaturen durchs Gebäude zu leiten.

Fazit: zufriedene Kinder

Unterm Strich geht es bei aller Anstrengung in der TGA-Planung und der SHK-Umsetzung in diesem Projekt um die kleinen User – und natürlich auch um ihre Betreuer. Vier Kindergartengruppen mit insgesamt 97 Kindern kommen allein hier in der Altersklasse Kindergarten zusammen. Außerdem gibt es noch zwei Krippengruppen im evangelischen Familienzentrum Augustfehn II. 127 Kinder also, die neben der Betreuung und Essen auch warme Füße und warmes Wasser haben wollen.

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Hydraulikschema der hybriden Heizanlage

Das Schema für die Heizanlage vom Ingenieurbüro Ahrens können Sie unter www.bit.ly/schema-augustfehn als PDF-Datei anschauen.

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Anlagenschema Augustfehn II

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