Radolfzell: Wärmepumpe und Solar beheizen Designhotel aquaTurm

In Radolfzell am Bodensee haben Bauherren einen 34 Meter hohen Wasserturm in das Nullenergiehotel aquaTurm verwandelt. Die Wärmeversorgung erfolgt zu jeweils der Hälfte über 54 m² Solarthermiekollektoren und eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe. Die Stromversorgung wird über 1.000 Photovoltaikmodule und eine kleine Windenergieanlage realisiert.

Bereits mit 17 Jahren interessierte sich Norman Räffle für den alten Wasserturm in Radolfzell. Nach Lehre und Studium wagte er sich im Jahr 2008 schließlich an den Umbau des außergewöhnlichen Gebäudes. Gemeinsam mit Vater, Mutter und Bruder und den Mitarbeitern einer eigens für das Projekt gegründeten Baufirma wollte der Architekt dem Turm neues Leben einhauchen. In der achtjährigen Umbauphase hat das Team die unterschiedlichsten Arbeiten ausgeführt: Dazu gehörten Tiefbau, Abbruch, Rohbau, Fassade und Dämmung, Fenstermontage sowie die Heizungs-, Sanitär- und Elektroarbeiten.

Einfach war die Sanierung nicht. „Für den komplexen, achteckigen Baukörper mussten wir einige Speziallösungen erfinden, um das Gebäude mit Passivhaustechnologie auszustatten“, sagt Planer Norman Räffle.

Da es beispielsweise keine geeigneten Passivhausfenster für Hochhäuser gab, entwickelte Räffle mit einem Fensterhersteller Doppelfenster mit einer Holz-Alu-Konstruktion: außen zweifach und innen dreifach verglast, mit einer speziellen Zwischenraumbelüftung über Thermoschieber. In diesen Zwischenraum ist auch der Sonnenschutz integriert – außen angebracht würde er durch die stärkere Windlast in der Höhe rasch beschädigt werden.

Beim Umbau legten die Bauherren zudem großen Wert auf ressourcenschonende und ökologische Maßnahmen. So erfolgte die Dämmung der Fassade und des Daches mit Steinwolle in Stärken zwischen 20 und 36 cm. Die Kellerdecke erhielt eine Steinwolledämmung mit 20 Zentimetern Stärke.

Für frische Raumluft sorgen dezentrale Lüftungsanlagen. Diese verfügen über eine Wärmerückgewinnung mit einem Effizienzgrad von über 90 Prozent und Feinstaub- sowie Pollenfilter. Damit gelingt ohne nennenswerte Energieverluste der kontrollierte Austausch von verbrauchter mit frischer, sauberer und sauerstoffreicher Außenluft.

Der umgebaute Turm verfügt über ein innovatives Energiesystem aus Sonnen- und Windenergie sowie Geothermie zum Heizen und Kühlen. Zur Nutzung der Sonnenenergie wurden Photovoltaikmodule mit einer installierten Leistung von fast 70 Kilowatt windsicher und wärmebrückenarm befestigt. Die Solarthermiekollektoren sind an einen Wärmespeicher gekoppelt und decken rund 45 Prozent des Heizwärmebedarfs sowie 80 Prozent des Warmwasserbedarfs.

Der Restenergiebedarf wird mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe gedeckt, die über einen Saug- und einen Schluckbrunnen mit Radolfzeller Grundwasser versorgt wird. Sie wird im Winter zum Heizen und im Sommer zum Kühlen eingesetzt. Dank der ganzjährig hohen Temperaturen und gleichmäßigen Schüttung erreicht die Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Radolfzeller Designhotel aquaTurm eine im Vergleich zu einer Sole/Wasser-Wärmepumpe eine sehr hohe Jahresarbeitszahl (JAZ) von über 5.

Eine kleine Windkraftanlage mit 5,5 Kilowatt installierter Leistung auf dem Dach und ein Stromspeicher ergänzen das Energiekonzept. Bei seiner Fertigstellung war das Hotel das weltweit erste Hochhaus mit Passivhaustechnologie, das mindestens so viel Energie erzeugt, wie es für die gesamte Gebäudetechnik benötigt. So liegt der Stromverbrauch für Beheizung, Warmwasser, Kühlung, Lüftung, Aufzug, Pumpen und Hilfsstrom bei 31 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m2a). Ihm stehen 48 kWh/m2a vor Ort produzierten Ökostroms gegenüber.

Inklusive Wellness, Küche und Elektroladestationen liegt der Gesamtenergiebedarf des Hotels bei 58 kWh/m²a. Durch diverse Optimierungsmaßnahmen konnte er in den ersten Monaten dieses Jahres um 15 Prozent gegenüber dem Vorjahr gesenkt werden.

Im ersten Jahr verbrauchte die Gebäudetechnik mit 31 Kilowattstunden Strom pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m²a) nur rund 45 Prozent des vor Ort produzierten Ökostroms. Die CO₂-Emissionen lagen dank der ausschließlichen Nutzung selbsterzeugter erneuerbarer Energien und der geringen Verbrauchswerte bei null.

Verstetigt sich die Tendenz im Jahr 2019, erreicht das Gebäude auch unter Einbeziehung dieser zusätzlichen Energieverbrauchsposten eine ausgeglichene Energiebilanz beim Gesamtverbrauch.