Die öffentliche Hand, allen voran Städte und Kommunen, ist mit der Unterhaltung der kommunalen und sozialen Infrastruktur schon seit Jahren fast überall finanziell überfordert. Davon legen nicht nur die Stadt- und Gemeindestraßen ein trauriges Zeugnis ab, sondern auch die Ausstattung von Einrichtungen wie Schulen oder Kindergärten. Im Auftrag der KfW-Bankengruppe hat zum Beispiel das Bremer Energie Institut festgestellt, dass von den insgesamt rund 35000 Kindertagesstätten rund 7 % (Bezugsgröße: Brutto-Geschossfläche) bis 2020 energetisch dringend saniert werden müssen. Um sie zumindest auf das Niveau des Neubaustandards 2009 zu bringen, sind dafür Investitionen in Höhe von 5,2 Milliarden Euro notwendig.
Zur Einschätzung: Die Gesamtinvestitionssumme für alle Nichtwohngebäude der kommunalen und sozialen Infrastruktur belaufen sich nach dieser Studie auf 75 Milliarden Euro; für Neubauten – vor allem von Sporthallen, Pflegeeinrichtungen und Krankenhäusern – wären weitere 50 Milliarden zu veranschlagen. Zum Vergleich: Der viel diskutierte „Euro-Rettungsschirm“, der 2010 für Griechenland aufgespannt wurde, hatte ein Volumen von 80 Milliarden Euro. Oder anders formuliert: Um die Verwaltungsgebäude, Schulen, Kindergärten und ähnlichen Einrichtungen in Deutschland energetisch auf dem Niveau der EnEV 2009 zu sanieren, wird etwa 50 % mehr Geld benötigt als zur Rettung der Banken anno 2010, die sich mit griechischen Staatsanleihen verzockt hatten.
Strom- und Wärmeleistung passt ideal
Ein Praxisbeispiel für die energetische Sanierung ist das Christliche Kinderhaus St. Martin in Coswig nahe bei Dresden. Irgendwann in den 1960er Jahren wurde der zweigeschossige Zweckbau mit seinen etwa 800 m2 Fläche errichtet, also auch mit einer bei weitem nicht mehr den heutigen Energiestandards entsprechenden Gebäudehülle. Vor knapp zwei Jahrzehnten erfolgte dann zwar mit Übergang in die Trägerschaft des Caritasverbandes für das Dekanat Meißen eine grundlegende Sanierung – seitdem aber staute sich der Erneuerungsbedarf wieder auf: Trotz des engagierten Trägers, einer nicht minder rührigen Elternschaft und einer Stadtverwaltung mit stets offenem Ohr fehlten aktuell beispielsweise die Mittel, um den veralteten und entsprechend ineffizienten Gas-Kessel zu ersetzen. Und das, obwohl er mittlerweile nur noch notdürftig und zeitweise am Laufen gehalten werden konnte – für einen Kindergarten in der Heizpeeriode ein Unding.
Dass es im Kindergarten nicht zum Totalausfall der Wärme- und Warmwasserversorgung kam, war letztlich der Initiative „Schenke Wärme und Strom“ des Herstellers Vaillant zu verdanken: Das Kinderhaus in Coswig war einer der drei Gewinner einer KWK-Anlage vom Typ Ecopower 3.0 inklusive Installation. Diese kompakten Blockheizkraftwerke werden mit Erdgas, Bio-Erdgas oder Flüssiggas betrieben und erzeugen bei einem Wirkungsgrad von rund 90 % modulierend zwischen 1,5 und 3,0 kW elektrische und 4,7 bis 8,0 kW thermische Leistung.
Für das Kinderhaus in Coswig sind diese Leistungswerte ideal, da sie sich sowohl auf der Strom- wie auf der Wärmeseite weitgehend mit dem Bedarf des Objektes decken, so Dipl.-Ing. und SHK-Meister Fabian Rühle, einer der beiden Geschäftsführer von Rühle Bad und Heizung in Coswig, der die KWK-Anlage installierte: „Je länger eine solche Anlage läuft, umso effizienter arbeitet sie. In diesem Falle wurden rund 7000 Betriebsstunden pro Jahr errechnet, um den hier vor Ort anfallenden Strombedarf zu decken. Auch die Wärmeleistung passt. Das zusätzlich installierte Gas-Brennwertgerät Ecotec mit 45 kW Leistung wird also nur noch als zusätzlicher Heizwärmeerzeuger im Winter benötigt.“
Die Trinkwasserhygiene ist sicher gestellt
Im Detail stellt sich die Anlagenkonfiguration im Heizungskeller des Kinderhauses jetzt so dar, dass die Mini-KWK-Anlage über die langen, strombedarfsgeführten Laufzeiten einen Multifunktionsspeicher mit 800 l Inhalt versorgt. Witterungsgeführt wird von diesem Speicher aus zum einen der Heizkreis für die Wärmeversorgung des Objektes bedient – was auch trotz der alten Wärmeverteilung über Radiatoren kein Problem ist, denn die 75 °C maximale Vorlauftemperatur direkt aus der KWK-Anlage reichen dafür völlig aus. Zum anderen sorgt die direkt am Speicher angeflanschte Trinkwasserstation Aquaflow Exclusive für die hygienische Trinkwarmwasserbereitung, die gerade in einem Kindergarten von entscheidender Bedeutung ist.
Große Wasservolumina bergen bekanntlich immer ein hohes Verkeimungsrisiko durch Stagnation oder Temperaturverschiebungen im hygienekritischen Bereich zwischen 25 und 55 °C. Die hier installierte Trinkwasserstation bereitet Warmwasser hingegen nach dem Durchlaufprinzip – die zirkulierende Warmwassermenge ist also auf ein Minimum reduziert. Zusätzlich ist in die Station eine elektronisch gesteuerte Zirkulationspumpe installiert, sodass es auch bei Nutzungsunterbrechungen nicht zu Stagnationsproblemen kommen kann.
Die Warmwasserbereitung selbst erfolgt bereits ab einer Zapfmenge von 2 l/min. Der Mischer und die Umwälzpumpe steuern dabei bedarfsgerecht die Regelung der Trinkwasserstation an, bis die mit wenigen Tastendrücken auf dem übersichtlichen Display voreinstellbare Wassertemperatur erreicht ist. Um dieses Temperaturniveau beizubehalten, erkennt die Regelung jede Veränderung der Zapfmenge und gleicht diese in Sekundenbruchteilen aus – das Wasser kann also im Normalbetrieb nicht über einen kindergartentypischen Maximalwert von 45 °C aufgeheizt werden. Der Verbrühungsschutz ist hier also schon zentral abgesichert. Sollte allerdings einmal eine thermische Desinfektion des nachgeschalteten Rohrleitungsnetzes notwendig sein, kann eine in die Elektronik integrierte Legionellenschutzfunktion aktiviert werden, die das zirkulierende Trinkwarmwasser über einen definierten Zeitraum auf mindestens 70 °C aufheizt.
Vor dem Hintergrund der ohnehin fast zeitgleich in Kraft tretenden Beprobungspflicht von Trinkwasser-Installationen in öffentlichen Gebäuden wurde die Sanierung im Übrigen als willkommene Gelegenheit genutzt, zugleich die für eine Großanlage (> 3 l Leitungsvolumen) notwendigen Probenahmeventile zu setzen. In diesem Falle geschah das unter anderem direkt am Speicherausgang sowie am Wiedereintritt der Zirkulation in die Trinkwasserstation. Regelgerecht können alle weiteren Probenahmen angesichts der überschaubaren Installation darüber hinaus an den verschiedenen Zapfstellen vorgenommen werden (s. Infokasten).
Modularer Aufbau vereinfacht die Montage erheblich
Die Umrüstung des Kinderhauses in Coswig vom alten 60 kW-NT-Kessel auf die mini-KWK-Anlage war innerhalb einer Woche komplett abgewickelt, freut sich auch im Nachhinein noch SHK-Meister Rühle gemeinsam mit Kindergartenleiterin Katharina Langer: „Der nahende Wintereinbruch schwebte fast schon wie ein Damoklesschwert über der ganzen Sanierungsmaßnahme, denn selbst drei oder vier kalte Tage mit Maximalbelastung hätten mit dem alten Kessel wohl nicht mehr bewältigt werden können.“
Bei der Montage zahlte sich die modulare Konstruktion des KWK-Systems aus: Teilzerlegt und damit sowohl kleiner als auch deutlich leichter ließ sich die Anlage selbst über die enge Außentreppe in den dann auch noch verwinkelten Keller einbringen. Die einfache Montage und Kombination der einzelnen Systemkomponenten durch den Hersteller Vaillant und die direkte Anbindung an das weiter bestehende Verteilnetz taten ein Übriges, den zeitlichen und technischen Installationsaufwand überschaubar zu halten, so Rühle. „Die einzige Besonderheit in der Installation war die direkte Anbindung des Geschirrspülers ebenfalls an die Trinkwarmwasserversorgung. Das bringt in der Gesamtbetrachtung von Strom- und Wärmebedarf im Kinderhaus nochmals ein paar Prozentpunkte mehr Effizienz.“
Wie positiv sich diese differenzierte Betrachtung und Installation in den kommenden Monaten und Jahren auf die Energiebilanz des Kindergartens insgesamt auswirken wird, darüber denkt Leiterin Langer im Moment noch nicht nach. Eines stand für sie nach wenigen Wochen, in denen das BHKW in Betrieb war, aber schon fest: „Für unsere 95 Kinder haben wir jetzt ein schönes Anschauungsbeispiel, wie heutzutage auf moderne und umweltschonende Weise Strom und Wärme erzeugt werden kann. Und dieses Wissen schon im Vorschulalter spielerisch zu vermitteln ist ein Zusatznutzen für uns und unsere Umwelt, der nicht mit Geld aufzuwiegen ist.“
Info
Fachgerechte Probenahme
Trinkwasser-Installationen müssen unter anderem dann auf Legionellen untersucht werden, wenn es sich um sogenannte Großanlagen handelt, „in denen Wasser vernebelt wird“ (also mit Duschen) und die sich wie hier in einem öffentlichen Gebäude befinden. An welcher Stelle der Installation die geforderte Beprobung vorgenommen wird, kann aus dem DVGW-Arbeitsblatt W 551 sowie einer Mitteilung des Umweltbundesamtes zu „Systemische Untersuchungen von TrinkwasserInstallationen auf Legionellen nach Trinkwasserverordnung“ abgeleitet werden. Typisch dafür sind wie im Kinderhaus Coswig realisiert der Speicher-Ein- und -austritt, in diesem Fall also direkt an der Trinkwasserstation. Für größere Installationen ist es empfehlenswert, weitere Probenahmestellen direkt mit einem zertifizierten Probenehmer abzustimmen.
Steckbrief
Der Handwerksbetrieb Rühle Bad und Heizung GmbH in 01640 Coswig (zwischen Dresden und Meißen) existiert seit über 20 Jahren und ist in den Fachbereichen Sanitär-, Heizung- und Klimatechnik tätig. Zum Betrieb gehören ein Fachgeschäft mit über 200 m2 Badausstellung und ein Heizungs-Showroom. Bei der Heiztechnik bietet der Betrieb seinen Kunden ein breites Spektrum an regenerativen Energien an.
