KUEHASystem (2021-2026)

Die Systemlösung im Reallabor: Heizen und Kühlen im Bestands-MFH

Am 1. Oktober 2021 startete das Verbundvorhaben „KUEHASystem – Ganzjährige Gesamtsystemoptimierung zur Reduzierung der CO₂-Emissionen von Bestandsheizungsanlagen – Demonstration einer Systemlösung für Heizen und Kühlen“ (FKZ 03EN6010A/B). Während im Vorgängerprojekt KUEHA die Grundlagen erprobt wurden, steht nun die erweiterte praktische Umsetzung im Vordergrund. Die TU Dresden und die KERMI GmbH haben gemeinsam mit der Wohnungsgenossenschaft Transport eG Leipzig (WOGETRA) und weiteren Partnern eine Systemlösung für das Heizen und Kühlen von Bestandswohngebäuden entwickelt und in einem typischen Bestandswohngebäude erprobt.

Das Reallabor:

  • Gebäudetyp IW 58, Baujahr 1962, 36 Wohneinheiten, 2.389 m2 beheizte Fläche. Von den sehr ähnlichen Gebäudetypen IW 58, IW 63/64 und IW 77 wurden ca. 622.300 Wohneinheiten errichtet.
  • Die Wärmebereitstellung erfolgte ursprünglich mit 2 Ölkesseln mit je 70 kW und die Trinkwassererwärmung über einen 500 l Speicher.
  • Umgerüstet wurde auf eine bivalente Anlagentechnik, bestehend aus 2 Sole-Wasser-Wärmepumpen mit je 29 kW und einem Gas-Brennwertgerät zur Spitzenlastabdeckung. Die Trinkwassererwärmung erfolgt nur über eine Frischwasserstation.
  • Als Wärmequelle für die Wärmepumpen werden 16 Erdwärmesonden mit je 100 m Tiefe genutzt. Das Sondenfeld dient auch als Wärmesenke für den sommerlichen passiven Kühlbetrieb. Somit regeneriert die Abwärme aus dem Kühlbetrieb das Sondenfeld und dient als Wärmequelle für die Trinkwassererwärmung.
  • Die Eingriffe in die Wohnungen waren minimal. Es wurden nur die Heizkörperventile, Thermostate und die Heizkörper getauscht. Der Austausch der Heizkörper erfolgte vor allem aufgrund ihres optischen Verschleißzustandes, während der Ventilaustausch eine Vorsichtsmaßnahme war. Die neuen Thermostate besitzen eine Kühlstellung, in der sie auch bei hohen Raumtemperaturen einen ausreichend hohen Durchfluss gewährleisten.

Ergebnisse aus fast drei Betriebsjahren:

  • Vor allem in den oberen Geschossen konnte die sommerliche Überhitzung deutlich reduziert werden. Der Übertempergadstunden-Grenuzwert nach DIN 4108-2 wird ohne Kühlung deutlich über- und mit Kühlung deutlich unterschritten.
  • Die Aufwandszahl bei der passiven Kühlung liegt bei ca. 7,5. Hinzu kommt der Nutzen durch die Abwärmenutzung.
  • Deutlich geringere Treibhausgasemissionen dank hohem Umweltwärmeanteil. Die Energiebezugskosten deutlich liegen deutlich unter denen bei Fernwärmebezug und sind auch günstiger als bei einer ausschließlichen Wärmebereitstellung durch ein Gas-Brennwertgerät.
  • Ein neu entwickelter Systemregler als übergeordnete Betriebsführungsebene ermöglicht die gezielte Gewichtung zwischen Betriebskosten und CO₂-Emissionen; der EE-Anteil ließ sich an Referenztagen zielabhängig von 0,10 auf bis zu 0,90 verschieben.
  • Mit SmartSim und SmartMon entstehen browserbasierte Werkzeuge für Planung und Betrieb.

Partner:

  • TU Dresden (Teilvorhaben Systemanalyse)
  • KERMI GmbH (Wärmeübergabeeinrichtungen für Heizen und Kühlen inkl. deren Leistungsregelung)
  • WOGETRA Leipzig eG (ass. Partner)
  • ZVSHK (ass. Partner)
  • Ohra Energie GmbH (ass. Partner)
  • ClouSet Pro GmbH (ass. Partner)

Status:

  • Projektende am 31.12.2026
  • Abschlusstreffen am 16.September 2026 in Leipzig – „Wohngebäude klimafit: Heizen, Kühlen, Klimaschutz“ (Fokustreffen der Begleitforschung Energiewendebauen)