Essen: Wärmepumpen und Solar versorgen historische Margarethenhöhe

In der historischen Gartenstadt Margarethenhöhe in Essen wurden 5 denkmalgeschützte Häuser im Projekt EnQM energetisch fit gemacht. Besonders innovativ sind die mit PV-Zellen bestückten Dachsteine, die nicht nur Sonnenstrom liefern. Eine Wärmepumpe sorgt für die Bereitstellung von Heizwärme und Trinkwarmwasser. Die Wärme liefern eine Geothermieanlage und die Solareinheiten auf dem Dach.

An fünf ausgewählten Gebäuden auf der Margarethenhöhe setzten die Wissenschaftler vom Gas- und Wärmeinstitut Essen, der RWTH Aachen und der Universität Stuttgart gemeinsam mit der Margarethe Krupp-Stiftung für Wohnungsfürsorge in Abstimmung mit der Denkmalpflege nun ihre Erkenntnisse in die Praxis um. Örtliche Handwerker verlegt dazu erstmalig die neu entwickelten Dachsteine.

Jeder einzelne der neu entwickelten Dachsteine besteht aus einem Mineralguss und ist mit einem kleinformatigen PV-Modul belegt. Dieses setzt sich aus gebogenem mineralischem Glas und PV-Zellen zusammen. Sowohl die Form als auch die Farbtönung sind so konzipiert, dass sie sich möglichst unauffällig in die restliche Dachstruktur einfügen. Da bei den neuen Steinen zusätzliche Elemente wie Wärmetauscher, zwei Wasseranschlüsse, ein Stromanschluss integriert werden müssen, setzten die Wissenschaftler speziell entwickelte Feinkornbetone ein.

Neben Strom wird über die Dachsteine Wärme gewonnen, die in das Wärmeversorgungskonzept des Gebäudes bzw. des Quartiers einfließt. Hierzu befindet sich auf der Rückseite der Dachsteine ein Wärmetauscher. Wenn im Sommer Wärme im Überfluss vorhanden ist, wird die solare Erwärmung der Dachsteine genutzt, um mit dem Wärmetauscher die Wärme an das Wärmeträgerfluid zu übergeben.

Von hier wird die Solarwärme entweder direkt genutzt oder der Erdwärmesonde zu geführt. Auf diese Weise wird das während der Heizperiode mittels Wärmepumpe entladene Erdreich wieder regeneriert. Mit der sommerlichen Beladung des Erdreichs steht die solar im Sommer gewonnene Wärme im Winter für die Beheizung der Gebäude zur Verfügung.

Zusätzlich kommen in den Wohneinheiten innen hochwirksame Wärmedämmputze mit Aerogel zum Einsatz, die bei einem geringen Wandauftrag eine hohe Wärmedämmwirkung erzielen. Um die Vorlauftemperaturen senken zu können, werden Fußbodenheizungen verlegt. Bei den neu sanierten Wohneinheiten werden elektrische Speicher sowie Wärmespeicher auf PCM-Basis installiert.

Das Wohnquartier Margarethenhöhe in Essen wurde von Margarethe Krupp gestiftet und in zwei Bauabschnitten zwischen 1909 und 1938 von Georg Metzendorf geplant und errichtet. Als einzigartiges Werk steht die Siedlung heute fast vollständig unter Denkmalschutz. Zusammen mit den späteren Erweiterungen bildet die geschützte Bausubstanz ein lebendiges und beliebtes Viertel, das behutsam den heutigen Ansprüchen an Komfort und Energieeffizienz angepasst werden soll.

Im Verbundvorhaben „Energieeffiziente Wohnsiedlungen durch zukunftsfähige Konzepte für den denkmalgeschützten Bestand – Energieoptimiertes Quartier Margarethenhöhe Essen (EnQM)“ (BMWi Förderkennziffer 03ET1417) soll gezeigt werden, wie durch energetische Sanierung, innovative Gebäudetechnik und intelligente elektrische, thermische und digitale Vernetzung denkmalgeschützte Quartiere energetisch optimiert werden.

Steckbrief:
Denkmalgeschützte Wohnhäuser in Essen-West

Objekt: Denkmalgeschützte Wohnhäuser
Ort: Essen-West
Baujahr: 2019
Beteiligte Unternehmen: Gas- und Wärmeinstitut Essen, RWTH Aachen, Universität Stuttgart, Margarethe Krupp-Stiftung für Wohnungsfürsorge
Anwendung: Heizen
Wärmequellen: Erdwärmesonden , Solarthermie
Technik: Sole-Wasser-Wärmepumpe
Quelle: projektinfos.energiewendebauen.de
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