Erfahrungsbericht
Eine Berliner Hausgemeinschaft hat vor drei Jahren einen mutige, aber auch pragmatische Entscheidung getroffen: Mit sechs Erdwärmesonden, die in ihrem Altbau-Hof in den Boden gelassen wurden, haben die Bewohner/innen den Erdgasverbrauch in ihrem 30-Parteien-Haus um die Hälfte gesenkt. Und liefern so ein Best-Practice-Beispiel dafür, dass die Investition in Umweltenergien auch im großstädtischen Gebäudebestand funktioniert – und wirtschaftlich sinnvoll ist.
Dieser Beitrag ist Teil unseres Dossiers "Praxisberichte: Wie Eigentümer/innen erfolgreich auf klimaneutrales Heizen umsteigen".
Das Haus Kyffhäuserstraße 16 ist ein Berliner Altbau, wie er im Buche steht: Vorderhaus mit kleiner Ladeneinheit im Erdgeschoss, Kastenfenster, Balkone, dezentes Stuckdekor an der Fassade. Eine Tordurchfahrt zum hübsch bepflanzten Innenhof, Fahrradständer, Seitenflügel, Hinterhaus. 1890 gebaut, steht das große, gepflegte Haus heute in bester Schöneberger Kiezwohnlage: der beliebte Wochenmarkt auf dem Winterfeldtplatz, kleine Geschäfte, Cafés und Restaurants, alles fußläufig erreichbar. In diesem Haus leben 30 Parteien, in kleinen und mittleren Eigentumswohnungen, auf insgesamt 2.300 m2 Wohnfläche, fast alles Selbstnutzer/innen.
Einer der Bewohner ist Erhard Raabe. Er arbeitet beim Bezirksamt Friedrichshain-Kreuzberg und beschäftigt sich seit fast 30 Jahren mit nachhaltigen Lösungen für die Wohnungswirtschaft und für öffentliche Gebäude. Vor fünf Jahren hat er seine Mitbewohner/innen davon überzeugt, ihr Haus zu einem Pilotprojekt zu machen. Auf seine Initiative hin haben die Menschen in der Kyffhäuserstraße 16 damals beschlossen, in ihrem Quartier einen deutlichen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten und ihren Bedarf an fossiler Energie zu halbieren. Sie haben sechs Erdsonden in ihrem Hof versenkt und ersetzen nun die Hälfte ihres bisherigen Erdgasverbrauchs mittels einer Wärmepumpe durch im Boden kostenlos vorhandene Umweltwärme.
Kosten für die Erdwärmepumpe: 2.200 Euro pro Partei
Heizen über eine Erdwärmepumpe im innerstädtischen Altbaubestand? „Dass das funktioniert und wirtschaftlich machbar ist, können wir hier zeigen“, sagt Erhard Raabe, der nicht nur der Initiator, sondern auch der Planer und Betreiber der Anlage ist. „Man muss die Investition stemmen – aber dann läuft es auch.“ Die Investition, das waren rund 100.000 Euro. Die großen Brocken in dieser Summe waren 40.000 Euro für die sechs Bohrungen im Hof und nochmal 40.000 Euro für die 34 kW-Wärmepumpe, den Pufferspeicher und die Installation. Der Rest verteilte sich auf die Elektrikerrechnung und die nach der Bauphase notwendige neue Hofgestaltung. Mit einer BAFA-Förderung von 35 Prozent sowie einer Sonderumlage von 65.000 Euro (durchschnittlich knapp 2.200 Euro pro Partei) hat die Wohnungseigentümer/innen-Gemeinschaft (WEG) das Projekt finanziell gestemmt.
Notwendige Voraussetzungen und Genehmigungen für die Erdwärmepumpe
Überzeugt hat Erhard Raabe seine Miteigentümer/innen, weil er schon den Berliner Umweltatlas gewälzt hatte und wusste, wie ergiebig der Boden in seinem Schöneberger Kiez in wärmetechnischer Hinsicht ist. Weil er wusste, dass eine Erdwärmeanlage in der Kyffhäuserstraße prinzipiell machbar ist. Weil er bei der Genehmigungsstelle – der Berliner Wasserschutzbehörde – schon eine Voranfrage gestellt hatte. Und weil er die Genehmigung im Grunde schon in der Tasche hatte, als er die Idee auf der Eigentümerversammlung vorstellte. Raabe erzählt:
Mein Eindruck war und ist: Die Ämter haben Interesse, dass es bei Erdwärmepumpen vorangeht. Sie arbeiten recht schnell und lösungsorientiert. Sie haben vor Kurzem eine zweite Antragsstelle geschaffen, eine für Anlagen unter und eine für Anlagen über 50 kW.
Erdwärme deutlich günstiger als Fernwärmenetz-Anschluss
Beauftragt hat die WEG den Bau ihrer Erdwärme-Anlage im Jahr 2019; damals hatte sie sogar mehrere Angebote von Bohrfirmen vorliegen. Mittlerweile, so Raabe, seien die Auftragsbücher der Firmen gut gefüllt, denn das Interesse nehme stark zu. Über den „Aktionskreis Energie e.V.“, bei dem er sich engagiert und auf dessen Website die Kyffhäuserstraße kurz vorgestellt wird, kämen inzwischen immer häufiger Anfragen zu diesem Projekt: Interessierte, Bauherren und Fachleute wollen informiert werden, sich beraten lassen oder sogar ein Konzept für ein ähnlich gelagertes Projekt von ihm haben.
Seine freiberufliche Nebentätigkeit als Energieberater profitiert davon. Und seine Erfahrungen überzeugen: Die Wärmepumpe in der Kyffhäuserstraße ist seit März 2021 in Betrieb und arbeitet seitdem störungsfrei. Das Haus wird gleichmäßig mit Wärme versorgt. Und die Kosten liegen deutlich unter denen, die der Anschluss an die Fernwärme produzieren würde – das Modell, das für Großstädte immer wieder als realistischstes Szenario für den Ausstieg aus der fossilen Wärme an den Horizont gemalt wird. Obwohl die großen Fernwärmenetze in urbanen Zentren bislang nirgendwo fossilfrei beschickt werden und die Dekarbonisierung eine große Herausforderung ist.
Energieberatung für Modernisierung und Wärmepumpen-Kauf
Der Kauf einer Wärmepumpe erfordert eine gründliche Beratung, da jedes Haus individuelle Anforderungen hat. Eine ausführliche Energieberatung ist entscheidend für die Auswahl der passenden Wärmepumpe und Fördermöglichkeiten.
Ein erster Schritt auf dem Weg zur passenden Wärmepumpe sollte eine BAFA Vor-Ort-Beratung sein, gefolgt von der Erstellung eines individuellen Sanierungsfahrplans (iSFP). Die Vor-Ort-Beratung gibt eine erste Orientierung, während der iSFP ein detaillierter Bericht über mögliche Sanierungen ist. Ein/e Energieberater/in ermittelt den Zustand des Gebäudes, identifiziert an welchen Stellen Energie eingespart werden kann und erstellt anschließend ein passendes Sanierungskonzept mit konkreten Modernisierungsmaßnahmen zur Senkung des Energiebedarfs und passenden Fördermöglichkeiten.
Individueller Sanierungsfahrplan (iSFP)
Im Rahmen einer vom BAFA geförderten Vor-Ort-Beratung kann ein individueller Sanierungsfahrplan von einem qualifizierten Energieberater erstellt werden. Der Umfang des iSFP kann von wenigen Einzelmaßnahmen bis hin zur kompletten Gebäudesanierung reichen. Es besteht keine Verpflichtung zur Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen. Der Sanierungsfahrplan dient lediglich dazu, sinnvolle Sanierungsschritte und ihre Reihenfolge für das Gebäude aufzuzeigen.
Förderung der Energieberatung
Die Kosten für die Energieberatung werden vom BAFA mit bis zu 80 Prozent bis maximal 1.300 Euro gefördert. Aktuelle Informationen zur Förderung der Energieberatung finden Sie hier.
Erfolgreiche Erdwärmeinstallation: Kurze Bohrzeit und anschließende Hofneugestaltung
Im Sommer 2020 wurden die sechs Erdwärmesonden in den 11 x 18 Meter großen Hof der Kyffhäuserstraße 16 gesetzt. Das Heikelste an der Aktion war, das Bohrgerät samt Gestänge durch die Tordurchfahrt zu bekommen. Bei sechs Tonnen Gewicht riet der Statiker dazu, die Kappendecken im Keller darunter mit zusätzlichen Holzbohlen auszusteifen. Alles ging dann gut. Im Spülverfahren wurden die Bohrlöcher jeweils 100 Meter tief in den Boden getrieben. Der zwischen den Löchern vorgeschriebene Abstand von sechs Metern konnte gewahrt werden. Als Abstand zum Haus reichten zwei Meter, der Abstand zum angrenzenden Grundstück durfte sich durch eine Übereinkunft mit den Nachbar/innen von fünf auf vier Meter verringern.
Für das Bohren brauchte die Firma pro Loch je einen Tag, inklusive des Einbringens der so genannten ‚Doppel-U-Erdsonde‘. Rund zwei Tage nahm dann noch das Verbinden der einzelnen Bohrungen und die Leitungsherstellung in den Heizraum in Anspruch. Insgesamt war der Hof zwei Wochen lang eine recht matschige Baustelle. Im Anschluss nutzte die WEG die Chance und gestaltete ihren Hof in Eigenregie neu. Das aktive Team im Haus, erzählt Erhard Raabe, habe das Projekt mit großem Engagement und viel Liebe zum Detail umgesetzt. Bei der Verlegung kamen in jedes Bohrloch zwei Vor- und Rücklaufrohre, je mit einem Durchmesser von 32 Millimeter und gefüllt mit der ‚Sole‘. Dieses Glykol-Wassergemisch nimmt auf seinem hundert Meter langen Weg in die Tiefe und wieder zurück die Wärme des Bodens auf und transportiert sie zum Verdampfer im Heizungskeller. Im Vollbetrieb strömen 7,3m3 Sole pro Stunde durch die Pumpe. Die Bohrlöcher wurden dann noch mit Beton verschlossen, um den Austausch zwischen den verschiedenen Grundwasserschichten zu verhindern.
Bivalente Anlage: Gasbrenner und Erdwärmepumpe gemeinsam im Einsatz
Seit März 2021 wird das gesamte Haus nun mit einer ‚bivalenten Anlage‘ beheizt. ‚Bivalent‘ heißt, dass die Wärme von miteinander kombinierten unterschiedlichen Erzeugern kommt: Die Erdwärmepumpe produziert durchschnittlich 50 Prozent der nötigen Heizwärme, die restlichen 50 Prozent steuern zwei bereits 2019 neu eingebaute Junkers-Gasbrennwertkessel mit je 63 kW bei. Bei einem Heizungswärmebedarf des gesamten Hauses von 200.000 kWh pro Jahr splittet sich der Endenergie-Beitrag nun auf zwischen den beiden Energieträgern Erdgas (100.000 kWh/a) und Erdwärme (100.000 kWh/a). Der Gasverbrauch, der bei dem alten Gaskessel bei 245.000 kWh/a lag, hat sich also mehr als halbiert. Dass die WEG zusätzlich eine Brandwand von 220 m2 gedämmt hat, tut hier sicherlich noch einen Teil dazu.
Die beiden Gasbrenner unterstützen die Wärmepumpe maßgeblich ab einer Außentemperatur von +5° Celsius und darunter; die späten Frühjahrs- und die frühen Herbstmonate stemmt die Wärmepumpe fast im Alleingang. Warmwasser bekommen alle Wohnungen einzeln über elektrische Durchlauferhitzer. Aus hygienischen Gründen braucht eine zentrale Trinkwarmwasserbereitung mit Zirkulation nämlich einen Vorlauf von 65° Celsius – und diese Vorlauftemperatur schafft die Geothermie-Wärmepumpe nicht. Sie schafft gut 55° Celsius, was bei einer Außentemperatur von ca. 8° Celsius zum Heizen vollkommen ausreicht. Als Kombi-System sind Gasbrenner und Wärmepumpe gemeinsam darauf ausgelegt, das Haus bis zu -14° Celsius verlässlich warm zu kriegen. Im gesamten Haus musste bei der Umstellung übrigens kein einziger Heizkörper getauscht werden. Schließlich, so Erhard Raabe, „eignen sich die herkömmlichen Heizkörper, die sich in vielen Altbauten befinden, sehr gut für die Versorgung durch eine Wärmepumpe.“
So funktioniert die Erdwärmepumpe: Umgekehrtes Kühlschrankprinzip
Bei meinem Besuch in Berlin-Schöneberg Mitte Dezember kommt die Sole mit 4,7° Celsius aus dem Boden; das zeigt die Wärmepumpe auf ihrem Display an. Durch Verdampfung – umgekehrtes Kühlschrankprinzip – holt die Pumpe die Wärme aus der Sole und heizt so das Wasser im Heizkreislauf auf. Mit einer Austrittstemperatur von 1,1° verlässt die Sole das Haus wieder und wird im Hof zurück in den Boden gepumpt, wo sie sich erneut erwärmt.
Erhard Raabe erzählt, die ersten beiden Betriebswinter hätten den Boden durch die Wärmeentnahme schon ein wenig ausgekühlt. Im ersten Winter steckten zu Beginn der Heizperiode noch 8° Celsius im Boden, nun sind es bereits im Dezember nur noch 5° Celsius. Aber diese Entwicklung passt zu der Langzeitprognose, die im Rahmen der Genehmigung vorgelegt werden musste. Eine weitere Auskühlung des Bodens, so Raabe, sei nicht zu erwarten. Die Simulation habe klar gezeigt, dass sich mindestens 80.000 kWh pro Jahr langfristig aus dem Boden entnehmen lassen – Grundwasser und Wärmeeintrag durch warmen Regen bringen immer genügend Temperatur in den Boden, und mit 5°C ist die Wärmepumpe immer noch bestens versorgt.
Effizienter als eine Luftwärmepumpe
Erhard Raabe hat ein sehr genaues Auge auf die Pumpe. Dafür muss er noch nicht mal in den Keller laufen: Er kann die Anlage ganz bequem online vom Bildschirm oder Handy aus beobachten und einstellen. So versichert er sich, dass sich die Vorlauftemperatur an die Außentemperatur anpasst. Er hat die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Pumpe gemessen und berechnet: 2022 lag sie bei 4. Das heißt: Für 1 Teil eingesetzten Strom hat die Pumpe übers Jahr 4 Teile Wärme produziert – ein Verhältnis, das besser ist als bei einer Luftwärmepumpe. Die Pumpe in der Kyffhäuserstraße hat in den vergangenen Jahren durchschnittlich 25.000 kWh Strom verbraucht. „Das macht 6 Cent Betriebskosten pro Kilowattstunde Wärme“, rechnet Raabe vor. Im Vollkostenvergleich – also bei der kombinierten Betrachtung von Energie-, Wartungs- und Kapitalkosten – sieht es auch gut aus: Bei einem Heizungsbetrieb ausschließlich mit Gas-Brennwertkessel belaufen sich diese auf 19,68 ct/kWh, bei der bivalenten Anlage auf 17,51 ct/kWh. Bei diesen niedrigen Betriebskosten wird sich die Investition in nur zehn Jahren amortisiert haben.
Ökostrom mit einem kostengünstigen Wärmepumpentarif
Die WEG bezieht Ökostrom zu einem kostengünstigen Wärmepumpentarif, der die Pumpe in der Spitzenverbrauchszeit zwischen 18 und 20 Uhr abschaltet. Der Pufferspeicher, der im Keller neben der Pumpe steht, liefert in dieser Zeit aber immer genügend heißes Wasser für den Heizkreislauf. Erhard Raabe meint: „Die Konstellation, die das Gebäudeenergiegesetz aktuell fordert – 65 Prozent Erneuerbare, 35 Prozent Fossile – macht in der derzeitigen Situation noch sehr viel Sinn. Für Bestandsgebäude in der Stadt ist dieses Verhältnis schon ambitioniert. Um Wärmepumpen überall durchgehend zu betreiben, muss zukünftig noch mehr Ökostrom zur Verfügung stehen.“ Die Kyffhäuserstraße möchte beim Heizen gern irgendwann auf zwei Drittel regenerative Wärmeerzeugung kommen. Mit den sechs Erdwärmesonden in dem kleinen Hof wird das nicht klappen. Deswegen denkt die WEG aktuell über ein Nachrüsten nach: noch mehr Dämmung, eine zusätzliche Luftwärmepumpe oder Solarthermie auf dem Dach, die mit der Wärme der Sonne die Sole im Boden auf eine höhere Ausgangstemperatur bringt. Außerdem hofft die WEG, dass die Zusatzgasmenge in nicht ganz so ferner Zukunft nicht mehr als Erdgas, sondern als Bio- oder Synthesegas ins Haus kommen wird.
Die WEG spart nicht nur Geld, sondern auch 20 Tonnen CO2 pro Jahr
Aber schon im Ist-Zustand spart die WEG mit ihrer Erdwärme-Anlage nicht nur Geld, sondern pro Jahr auch rund 20 Tonnen CO2 ein. Erhard Raabe sagt mit Nachdruck: „Wir müssen gerade im städtischen Ballungsraum lernen, Umweltenergien wie Sonnen-, Erd- und Luftwärme konsequent zu erschließen. Mit längst erprobten Techniken ist das sowohl möglich als auch wirtschaftlich sinnvoll.“ Die Kyffhäuserstraße in Berlin-Schöneberg macht’s vor.
Idee und Redaktionsleitung: Sabine Drewes / Recherche und Text: Kirsten Riesselmann / Fotografie: Stephan Roehl / Infoboxen und Redaktion: Lea Wrobel
