Pilotprojekt in Baden

Evangelische Landeskirche spart mit Grundfos-Pumpen Energie

Bei öffentlichen Gebäuden gibt es zum Teil beträchtliches Einsparpotenzial. Das gilt auch für kirchliche Liegenschaften. In einem Pilotprojekt mit 100 Gemeinden ist die Evangelische Landeskirche in Baden das Problem zentral angegangen und konnte durch Hydraulischen Abgleich und den Einbau hocheffizienter Grundfos-Pumpen erhebliche Einsparungen realisieren.

„Wir sind wohl die erste kirchliche Einrichtung, die sich an ein zentral gesteuertes Projekt zum Hydraulischen Abgleich wagt,“ sagt Felix Schweikhardt vom Büro für Umwelt und Energie der Evangelischen Landeskirche in Baden. Gemeinsam mit seinen Kollegen Jochen Rapp, Dr. André Witthöft-Mühlmann und Anita Quicker leitete er ein Pilotprojekt, mit dem die Landeskirche durch Hydraulischen Abgleich und Austausch uneffizienter Umwälzpumpen die Betriebskosten von Pfarr- und Gemeindehäusern senkt. Das Pilotprojekt wurde im Frühjahr 2014 abgeschlossen, mittlerweile liegen der Abschlussbericht und erste Daten zu Einspareffekten vor.

Zentral geplant

Das Projekt wurde zwischen September 2013 und März 2014 in drei Kirchenbezirken im Rhein-Neckar-Gebiet durchgeführt. Das Gebiet umfasst 100 Gemeinden mit 312 Gebäuden. In einem ersten Schritt wurden die Gemeinden über das Vorhaben informiert und gebeten, einige Informationen zu Baujahr, Dämmung und installierten Heizungspumpen einzureichen. Die Informationen wurden mit Hilfe des für das Projektgebiet zuständigen Verwaltungs- und Serviceamtes Rhein-Neckar gesammelt und vom federführenden Büro für Umwelt und Energie ausgewertet, um die weitere Vorgehensweise festzulegen. Mit der Projektsteuerung beauftragte die Landeskirche ein externes Ingenieurbüro, die AWIPLAN-PPD GmbH in Filderstadt.

Zunächst trafen die Verantwortlichen eine Auswahl von Gebäuden, bei denen ein Hydraulischer Abgleich sinnvoll war. Dabei legte man die Optimus-Studie der FH Braunschweig/Wolfenbüttel zu Grunde und konzentrierte sich auf Gebäude, die nach 1978 (Jahr der ersten Wärmeschutzverordnung) gebaut oder energetisch saniert wurden. Grundsätzlich ausgeschlossen wurden Kirchengebäude und Liegenschaften, bei denen eine Sanierung gerade durchgeführt oder kurzfristig geplant war.

Bei den Pumpen entschied man, dass grundsätzlich alle Heizungspumpen ausgetauscht werden sollten, die einen schlechteren Wirkungsgrad als Energieeffizienzklasse B hatten. Das betraf insgesamt 121 Bestandspumpen.

Umsetzung durch Fachhandwerk

Für den Hydraulischen Abgleich ermittelte ein Energieberater vor Ort unter Berücksichtigung von Nutzung, Raumgröße, Raumhöhe, Dämmung und Fensterflächen den Wärmebedarf der einzelnen Räume. Das Ergebnis diente als Vorgabe für die optimale Regulierung des Volumenstroms. Auf dieser Grundlage wurden in 49 Gebäuden (so weit noch nicht vorhanden) voreinstellbare Thermostatventile eingebaut, um den Durchfluss des Heizungswassers zu regeln. In zwei weiteren Gebäuden wurde ein vom Ingenieurbüro REAL Hydraulik entwickelter automatisierter Abgleich getestet, bei dem Stellmotoren an den Heizkörpern so lange die Durchflussöffnung verändern, bis die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauftemperatur optimal ist.

Bei den Pumpen wurden auf Basis von ­Austauschlisten und Erfahrungswerten der Fachhand­werker geeignete Austauschmodelle ermittelt. Dabei kamen ausschließlich Hocheffizienzpumpen von Grundfos zum Einsatz, und zwar je nach Auslegung Modelle der Baureihen Alpha2 und Magna3. Beide Baureihen sind hinsichtlich Hydraulik, Antrieb und Steuerung konsequent für höchste Wirkungsgrade optimiert und bieten in ihrer Klasse jeweils die derzeit höchste Energieeffizienz am Markt. Ein besonderer Vorteil ist die AutoAdapt-Regelung der Grundfos-Pumpen. Im AutoAdapt-Betrieb überprüfen die Pumpen selbsttätig die Anlagenverhältnisse und passen ihre Leistung immer wieder dem tatsächlichen Bedarf an. Selbst wenn beim Austausch die Anlagenbedingungen nicht genau bekannt sind, stellen sich die Pumpen von selbst richtig ein und verbrauchen nicht mehr Energie als unbedingt nötig.

Mit dem Einbau der Thermostatventile, dem Austausch der Heizungspumpen und der Neueinstellung der Heizungsregelung wurden vier Fachhandwerksbetriebe aus der Region beauftragt. Die Ausführung erfolgte in der abschließenden Projektphase bis März 2014.

Große Einsparungen vor allem durch Pumpen

„Eine umfassende Darstellung der Einspareffekte ist zwar erst über einen längeren Betriebszeitraum möglich, aber die ersten Vergleichsdaten sind vielversprechend,“ sagt Projektleiter Felix Schweikhardt vom Büro für Umwelt und Energie. In den ersten Pfarr- und Gemeindehäusern, bei denen ein Hydraulischer Abgleich vorgenommen wurde und für die bereits aussagefähige Daten vorliegen, bewegen sich die Einsparungen bei der Heizenergie witterungsbereinigt zwischen 12,5 und 29 Prozent. Bei typischer Gebäudegröße und Nutzung ist der Heizenergiebedarf um etwa 3.000 bis 4.500 kWh pro Jahr gesunken, was je nach Energieträger eine Reduzierung der Betriebskosten um etwa 200-300 Euro bedeutet.

Enorme Einsparungen konnten durch den Austausch uneffizienter Pumpen erzielt werden. Dabei spielt auch die besondere Nutzungsart bei kirchlichen Liegenschaften eine Rolle. Laut Schätzung der Energieagentur Nordrhein-Westfalen laufen in jeder zweiten Kirchengemeinde die Pumpen das ganze Jahr durch und kommen damit auf 8.760 Betriebsstunden. In den übrigen Gemeinden werden die Pumpen zumindest außerhalb der Heizsaison abgeschaltet. Unter dem Strich geht man bei kirchlichen Liegenschaften von etwa 6.900 bis 7.300 Betriebsstunden pro Jahr aus, deutlich mehr als beispielsweise im privaten Bereich. Zur Sicherheit ist das Büro für Umwelt und Energie beim Betriebskostenvergleich von nur 6.000 Betriebsstunden pro Jahr ausgegangen, die tatsächlichen Spareffekte könnten also sogar noch höher ausfallen.

Die hocheffizienten, elektronisch geregelten Grundfos-Pumpen kommen mit deutlich weniger elektrischer Energie aus als die Bestandspumpen. Im Schnitt liegt die Leistungsaufnahme jetzt bei 11 statt vorher 71 Watt. In Summe sank die Leistungsaufnahme der 121 Pumpen von 8.591 Watt auf 1.331 Watt, eine Reduzierung um 85 Prozent. Hochgerechnet auf die Betriebszeit spart der Austausch je Pumpe im Schnitt rund 350 kWh elektrische Energie pro Jahr ein, bei einem Strompreis von 25 Cent also 87,50 Euro. In Summe sind das bei allen ausgetauschten Pumpen in der Pilotregion pro Jahr 42.350 kWh bzw. 10.588 Euro Ersparnis. Neben den enormen Einsparungen bei der elektrischen Energie sehen die Verantwortlichen einen zusätzlichen Effekt bei der Heizenergie, da die Regelung der Hocheffizienzpumpen unnötiges Umwälzen mit entsprechenden Wärmeverlusten minimiert. Hier geht man von zwei Prozent Einsparung aus, hochgerechnet auf die Pilotregion sind das rund 100.000 kWh Heizenergie bzw. eine weitere Ersparnis von etwa 7.000 Euro pro Jahr.

Positive Nebeneffekte

Bei der Landeskirche bewertet man das Pilotprojekt eindeutig als Erfolg. „Wir haben insgesamt 313.000 Euro in Hydraulischen Abgleich, Pumpentausch und Projektsteuerung investiert, und sind damit pro Gebäude im kalkulierten Rahmen geblieben“ freut sich Felix Schweikhardt. „Demgegenüber steht selbst bei konservativer Betrachtung eine jährliche Kosteneinsparung von rund 35.000 Euro, die Investition amortisiert sich also spätestens nach neun Jahren. Betrachtet man nur den Pumpentausch, liegt die Amortisationszeit sogar bei weniger als fünf Jahren.“

Neben dem reinen Kosteneffekt entlastet die Maßnahme auch die Umwelt. Der Hydraulische Abgleich in den 51 Gebäuden der ­Pilotregion spart pro Jahr 55,6 Tonnen CO2 ein, die 121 Grundfos-Hocheffizienzpumpen noch einmal weitere 33,9 Tonnen. Hochgerechnet auf einen Anlagenlebenszyklus von 15 Jahren vermeidet die Maßnahme damit über 1.300 Tonnen CO₂-Ausstoß.

Darüber hinaus gibt es auch positive Nebeneffekte. „Die Begehung durch unabhängige Energiefachleute hat vor Ort weitere Optimierungsmöglichkeiten zu Tage gefördert,“ berichtet Felix Schweikhardt. „So gab es beispielsweise Fälle, wo energetisch sinnvolle Anlagen nicht optimal betrieben wurden oder das Zusammenspiel verschiedener Wärmeerzeuger mangelhaft war. Solche Probleme konnten zum Teil sofort behoben werden.“ Auch die Reaktion von Nutzern war überwiegend positiv. „Endlich wird es im Büro mal richtig warm und der hintere Gruppenraum ist auch nicht mehr so überhitzt wie bisher,“ war beispielsweise die typische Rückmeldung einer Kindergartenleiterin. Mit der bedarfsgerechten Wärmeverteilung ist das Ergebnis der Maßnahme somit auch für Nutzer unmittelbar spürbar.