Nullenergiegebäude: Kita wird mit Geowärme (Sole/Wasser-Wärmepumpe) und Solarwärme (Solarthermie-Anlage) beheizt

Die Firmenzentrale der Bayer Crop Science, ein Tochterunternehmen des Pharmakonzerns Bayer befindet sich in Monheim am Rhein, gut 20 Kilometer von Düsseldorf entfernt. Auf einer Fläche von etwa 65 Hektar steht ein Komplex aus zehn Instituts- und Verwaltungsgebäuden für die Chemiker, Biologen, Ingenieure und Laboranten, die dort neue Pflanzenschutzmittel erforschen und entwickeln. Ihre Sprösslinge werden in der gleichnamigen Betriebskindertagesstätte betreut. Eine Sole/Wasserwärmepumpe plus Solarthermie sorgen für Wärme in der Kita.

Das Gebäude der Kita „Die Sprösslinge“ ist bis auf die nördliche Gebäudeecke eingeschossig als Passivhaus ausgelegt. Es ist zugleich das erste Nullenergiegebäude, das das Unternehmen in Europa baute. Mit rund 1.000 m² Nutzfläche bietet das Gebäude viel Platz für 60 Kinder im Alter von sechs Monaten bis sechs Jahren - vorrangig im Erdgeschoss. Im Obergeschoss befinden sich Funktionsräume für die Mitarbeiter.

Oberlichter und große 3-fach verglaste Fenster sorgen für viel Tageslicht in den Kita-Räumen. Dank einer Sonnenschutzbeschichtung dringt auch im Sommer nicht zu viel Hitze ein, wobei sich mit Hilfe von Lichtlenk-Lamellen der Licht- und Wärmeeinfall steuern lassen. Außerdem gibt es Innenräume mit außen liegenden Sonnenschutzrollos und manuell zu verschiebenden Abdunkelungselementen. Damit der Verbrauch von Kunstlicht möglichst gering ausfällt, sind elektronische Präsenzmelder und Helligkeitssensoren im Einsatz.

Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt Solarstrom, Geo- und Solarwärme werden zum Heizen der Kita benutzt – Heizlast: 28 kW. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe mit vier 98 m tief ins Erdreich gründenen Erdsonden ist einer der Wärmeerzeuger. Sie wird von einer Solarthermie-Anlage mit Vakuum-Röhrenkollektoren unterstützt.

Verteilt wird die Geo- und Solarwärme über die in der Kita verlegte Fußbodenheizung. Warmwasser wird dezentral bereitgestellt. Deshalb hat jeder Sanitärbereich eine Frischwasserstation, die das Warmwasser hygienisch im Durchlauferhitzer-Prinzip erwärmt – und zwar direkt an der Zapfstelle. Zum Bereitstellen des Warmwasser sind 8 kWh/m²a Wärme nötig, insgesamt kommt das Gebäude mit seiner Heizung auf einen Endenergieverbrauch von 16 kWh/m²a.

Das Kita-Gebäude ist luftdicht (Passivhaus) errichtet: Eine mechanische Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (WRG) und hohen Ventilatorwirkungsgraden sorgt für frische Luft in den Räumen. Die Lüftungskanäle wurden unsichtbar in Wänden, Böden und Einbaumöbeln verlegt. Mit warmer Abluft aus den Innenräumen wärmt der Wärmetauscher der WRG die frische Zuluft vor, wenn es draußen kalt ist.

Auf dem Dach der Kita sitzen nicht nur die Solarthermie-Kollektoren sondern auch ins Dach eingebaute Photovoltaik-Solarmodule (Fläche: 345 m²). Die PV-Anlage (Leistung: 49 kWp) ist netzgekoppelt und kommt auf eine Primärenergieeinspeisung von 116 kWh/m² Strom.

Nach einem Jahr Betrieb kommt das Kita-Gebäude nicht nur auf eine Nullemissions-Bilanz sondern sogar auf ein Plus: Ein Überschuss von 13.600 kWh Strom wurde erzeugt. Das klimaneutrale Energiekonzept der Kita wurde mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Annual Green Building Award des Instituts für Energie und erneuerbare Energien der EU-Kommission.

Steckbrief:
Gymnasium in Monheim am Rhein

Objekt: Gymnasium
Strasse: Alfred-Nobel-Straße 33
Ort: 40789 Monheim am Rhein
Baujahr: 04.02.2009
Beteiligte Unternehmen: tr.architekten, Bad Oeynhausen, IPJ Ingenieurbüro P. Jung, Köln (Klima-Engineering und Energieberatung); Talal Abed Isa, Ingenieurbüro für Baustatik, Herzogenrath (Tragwerksplanung), Bayer Real Estate, Leverkusen für Bayer Crop Science, Langenfeld
Anwendung: Heizen
Wärmequellen: Erdwärme
Technik: Sole-Wasser-Wärmepumpe
Quelle: Kindertagesstätte „Die Sprösslinge“ in Monheim am Rhein - Wärmepumpe, Solarthermie, WRG und Photovoltaik
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