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Variantenvergleich und Heizungsersatz Siedlung Ebmatingen
2018
In Ebmatingen wurde 1999 eine Siedlung mit 13 Reiheneinfamilienhäusern gebaut, welche durch eine zentrale Ölheizung per Fernleitung mit Wärme für die Raumheizung versorgt werden. Die Wärmeabgabe erfolgt über eine Bodenheizung. Das Warmwasser wird dagegen dezentral in jedem Haus einzeln mit einem Elektroboiler aufbereitet. Aufgrund des bevorstehenden Lebensendes der Ölheizung beschäftigten sich die Eigentümer mit den Möglichkeiten, die ihnen beim Heizungsersatz zur Verfügung stehen und interessierten sich insbesondere auch für umweltfreundliche Alternativen zum bisherigen Ölsystem.
s3-engineering wurde beauftragt, die Heizungssysteme Erdsonden-Wärmepumpe, Luft/Wasser-Wärmepumpe, Pellet und Öl ganzheitlich bezüglich ihrer finanziellen und ökologischen Performance zu vergleichen. Zudem wurden auch dezentrale Alternativen zur bisherigen Warmwasserlösung (Elektroboiler pro Haus) bewertet: Untersucht wurde das Vorwärmen des Warmwassers ab Heizungssystem und Resterwärmung mit Elektroboiler, der Einsatz einer an den Heizungsrücklauf angeschlossenen Wärmepumpe sowie der Einbau eines Luft/Wasser-Boilers. Ausserdem wurde der Einsatz von Solarmodulen (Photovoltaik-Anlage und thermische Solarkollektoren) finanziell und ökologisch bewertet und verglichen.
Der Variantenvergleich hat ergeben, dass das zentrale Erdsonden-Wärmepumpen-System langfristig sowohl finanziell als auch ökologisch am besten abschneidet. In Kombination mit diesem System wäre die Aufbereitung von Warmwasser mit einer dezentralen Luft/Wasser-Wärmepumpe optimal. Wirtschaftlich und ökologisch gesehen wäre die zusätzliche Installation einer Photovoltaik-Anlage empfehlenswert, nicht aber eine Verbindung mit thermischen Solarkollektoren. Anhand der Ergebnisse des Variantenvergleichs entschieden sich die Bewohner der Reiheneinfamilienhäuser für die Installation der Erdsonden-Wärmepumpe. Die Warmwasseraufbereitung soll zukünftig in allen Häusern mit einem Luft/Wasser-Wärmepumpenboiler erfolgen, wobei die Eigentümer den Zeitpunkt des Boilerersatzes nach eigenem Ermessen wählen.
Im Anschluss an die Studie realisierte s3-engineering den Heizungsersatz in Form eines Sorglospaketes inkl. aller Gewerke als Totalunternehmen. Es wurden die Planung, das Engineering, die Koordination, das Zeitmanagement, die Ausführung und die Inbetriebnahme übernommen. Die Technikzentrale befindet sich in der Tiefgarage der Siedlung und das Sondenfeld auf der gegenüberliegenden Strassenseite der Tiefgaragenzufahrt. Um die Dauer der Sperrung der Zufahrt auf ein Minimum zu beschränken, musste die Erschliessung des Sondenfeldes von der Technikzentrale mit einer Spezialbohrung unter der Strasse ausgeführt werden. Des Weiteren hat eine Stromlastmessung gezeigt, dass die neue Erdsonden-Wärmepumpe ohne teuren Mehraufwand für die Vergrösserung der Anschlussleistung der Siedlung betrieben werden kann. Für den konstanten Heizbetrieb wurde die alte Wärmezähl- und Steuertechnik aller Häuser durch neue Komponenten ersetzt, die auch das Free Cooling (sanfte, passive Kühlung) der Häuser im Sommer ermöglichen. Auf Kundenwunsch wurden vereinzelt spezielle Heizungssteuerungen installiert, welche einen höheren Bedienkomfort und Fernzugriff bieten. Die gesamte Ausführung wurde innerhalb von einem Monat durchgeführt.
- Altes Heizungssystem: Öl (zentral)
- Altes Warmwassersystem: Elektroboiler (dezentral)
- Baujahr: 1999
- Anzahl Gebäude: 13
- Heizleistung (inkl. Warmwasser): 87.7 kW
- Wärmeabgabe: Fussbodenheizung
- Standort: Ebmatingen
- Berechnung der Heizlast und des Wärmebedarfs
- Machbarkeitsstudium der zentralen Heizungssysteme Erdsonden-Wärmepumpe, Luft/Wasser-Wärmepumpe, Pellet, Öl
- Machbarkeitsstudium der dezentralen Warmwassersysteme Elektroboiler, Vorwärme ab Heizungssystem und Rest elektr., Wärmepumpe ab Rücklauf Heizung, Luft/Wasser-Boiler
- Bilanzierung der finanziellen und ökologischen Auswirkungen der oben genannten Heizungssysteme, Warmwassersysteme, Photovoltaik-Anlage, thermische Solarkollektoren
- Optimierung der Komponenten aller oben genannten Systeme
- Planung & Ausführungsbegleitung
- Private Kontrolle
- Sorglospaket Heizungsersatz Erdsonden-Wärmepumpe
- Ermitteln des ökologischen Optimums: Erdwärmesonde mit Luft/Wasser-Boiler für Warmwasser & PV. Jährlich Einsparung von 38'500kg CO2-Äquivalenten, was 167'400 km Autofahren entspricht
- Ermitteln des finanziellen Optimums: Erdwärmesonde mit Luft/Wasser-Boiler für Warmwasser & PV. Reduktion der Heizkosten um 65% im Vergleich zum Ölsystem
- Umsetzung einer Erdwärmesondenheizung innerhalb eines Monats
- Minimale Einschränkungen der Zugänglichkeit der Tiefgarage
- Sanfte Kühlung im Sommer durch Free Cooling