Solarenergie bei der UNITAS

ein Beitrag zur Umweltentlastung

Als wichtiger Bestandteil des Energiekonzeptes bei der stufenweisen Sanierung des Plattenbaukomplexes Frankenheimer Weg 16-32 in Grünau wird durch die WG Unitas eine Solarkollktoranlage realisiert. Die Anlage wird als solare Vorwärmstufe unter Einbindung in die zu modernisierende Fernwärme-Hausanschlußstation zur Warmwassererzeugung für 154 Wohnungseinheiten genutzt. Zusammen mit den Baumaßnahmen an der Gebäudehülle werden Heizenergieeinsparungen von rund 35% und Warmwasser-Energieeinsparungen von 25% erwartet. Der Gebäudekomplex mit sechs Etagen wurde bekanntlich Anfang der 80er Jahre in der Typenbauweise WBS 70 errichtet. In Zusammenarbeit mit den Leipziger Architekten der Sahlmann&Partner GmbH und den Haustechnikplanern der Eichhorn-Glathe-Schröder Ingenieurgesellschaft wurde das stufenweise Sanierungsprojekt entwickelt. Mit dem für die Außenwände vorgesehenen 8 cm dicken Wärmedämmverbundsystem, der Fenstererneuerung sowie der Dämmung von Keller- und oberster Geschoßdecke wird die Gebäudehülle in einen wärmetechnischen Zustand versetzt, der mit einem zu erwartenden Heizenergieverbrauch von 60 kWh pro qm Wohnfläche sich stark dem Standard von Niedrigenergiegebäuden nähert.

Neben der sanitärtechnischen Instandsetzung der Küche-/ Bad- Bereiche und der zugehörigen Strangsanierung ist der komplette Austausch der Einrohrheizung gegen eine Zweirohrheizung vorgesehen. Infolge der Sanierung der Gebäudehülle und der Absenkung der Vorlauftemperatur (90/70°C auf 70/50°C) kann der Fernwärmeanschlußwert für Heizung und Warmwasser von 460 kW auf 310 kW reduziert werden. Die Effektivität der Heizung wird durch den exakten hydraulischen Abgleich und die Minimierung der Verteilungsverluste erhöht. Der Energieeinsparung dient in erster Linie auch die Solaranlage, wobei im gleichen Atemzug mit der Wohnfeldumgestaltung und dem Anbau von Personenaufzügen auch die Solaranlage einen Beitrag zur Erhöhung der Attraktivität des Wohnens in der »Platte« leisten soll.

Frühzeitig wurden die o.g. Ingenieurbüros in die Planung der Solaranlage einbezogen. Es war zunächst zu prüfen, ob die Dachkassettenelemente aus Stahlbeton den statischen Erfordernissen, die zusätzlich anzunehmende Eigen- und Windlast hervorbringen, genügen. Die Tragfähigkeit des Daches reichte nicht aus, so dass eine Unterkonstruktion aus verzinkten Stahlprofilen mit Lastableitung über die oberste Geschoßdecke in die tragenden Innenwände erforderlich war. Mit einer Fläche von insgeamt 100 qm werden Flachkollektoren auf derm Dach aufgeständert. Die Analyse des Warmwasserverbrauches der durch die Fernwärmestation zentral versorgeten 154 Wohnungen und die Ertragssimulation verschiedener Anlagenkonfigurationen führte unter Berücksichtigung der Investitionskosten und der Fördermöglichkeiten zu einer optimierten Anlagengröße. Die computergestützte Anlagesimulation ergab einen Systemnutzungsgrad von 55% und eine solare Deckungsrate von 25%. Es handelt sich also um eine solare Vorwärmeanlage, die bewußt nicht auf einen maximalen solaren Ertrag ausgelegt ist, da anderenfalls eine enorme Kostensteigerung zu verzeichenen wäre.

Die Kollektoren werden parallel zur Gebäudelängsachse, also in Süd-Südwest-Ausrichtung mit einer optimalen Neigung von 38° zur Horizontalen aufgeständert. Mit einer relativ geringen Durchströmung gibt der Solarkreis im sogenannten Low-Flow Prinzip seine Wärme über einen Wärmetauscher an zwei Pufferspeicher mit einem Gesamtinhalt von 4.000 Litern ab. Zwischen der Kaltwassereinspeisung und dem »konventionellen« Warmwasserspeicher der Fernwärme wurde ein Vorwärmspeicher mit 200 Litern Inhalt installiert. Über einen Wärmetauscher wird dieser mit solarer Wärme versorgt. Durch diese Anordnung lassen sich Verbrauchsspitzen gut ausgleichen. Der sogenannte Entlade- und Wärmetauscher zwischen den Pufferspeichern und dem Vorwärmspeicher kann so für einen kleinen kontinuierlichen Volumenstrom ausgelegt werden, was die Temperaturschichtung in den Pufferspeichern unterstützt.

Durch die komplexe Sanierung der Gebäude mit den angesprochenen Energiesparmaßnahmen an Hülle und Haustechnik wird eine deutliche Heizenergieeinsparung erzielt. Die WG Unitas hofft mit diesem Projekt neben der Umweltentlastung auch einen Beitrag leisten zu können, d.h. die verstärkte Einführung der Solarenergie in den Bereich des Geschoßwohnungsbaues zu beschleunigen.

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