Ratekau: Erdwärme-Wärmepumpe beheizt sanierte Feldsteinkirche

Die evangelische Vicelinkirche Ratekau (auch Ratekauer Feldsteinkirche) im schleswig-holsteinischen Ratekau aus dem 12. Jahrhundert wurde von 2008 bis 2011 saniert. Die mittelalterliche Wehrkirche wird seitdem über eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Heißgas-Wärmeauskopplung mit Wärme versorgt. Die Wärmeabgabe erfolgt über eine Fußbodenheizung, Konvektoren und Plattenheizkörper. Zusätzlich wurden elektrische Heizkissen auf den Sitzbänken installiert.

Über eine Zeit- und Programmschaltung wird die Raumtemperatur auf 12 °C innerhalb der Nutzungszeiten über die Fußbodentemperierung und die Konvektoren im Kirchen- und Chorraum und die Plattenheizkörper auf der Empore angehoben, so dass zu Beginn des Gottesdienstes eine Raumtemperatur von 12 °C im Kirchenraum erreicht ist. Die Konvektoren stellen somit neben der Fußbodentemperierung zusätzliche Heizleistung während der Aufheizphase zur Verfügung.

Für die Aufstellung einer Wärmepumpenanlage mit Wärmespeicher gab es in der Kirche leider keinen Platz. Eine Aufstellung bot sich in der benachbarten ehemaligen Leichenhalle an. Hier wurden eine elektrisch betriebene Sole/Wasser-Wärmepumpe und ein Heizwasser-Schichtwärmespeicher mit 4.000 Litern Inhalt installiert. Der Schichtwärmespeicher stellt zusätzliche Heizleistung mit entsprechender Vorlauftemperatur während der Aufheizphase des Kirchen- und Chorraumes zur Verfügung. Wärmepumpe und Heizwasserspeicher werden dann hydraulisch parallel betrieben.

Die erzeugte Heizwärmeenergie wird über 2 erdverlegte Nahwärmeleitungen von 45 m Länge mit je 2 Mediumrohren zum Verteiler in der Sakristei der Kirche transportiert. Von hier wird die Wärmeenergie weiter zu den Temperierungs- bzw. Beheizungseinrichtungen verteilt. Parallel zur Erdwärmeleitung wurden Signalkabel zur Kommunikation (Steuerung und Regelung der Komponenten) verlegt.

Die Erdwärmesonden wurden außen neben dem Aufstellungsraum der Wärmepumpenanlage im Schrägbohrverfahren (35°-65°) von 2 unterirdischen Verteilerschächten aus gebohrt. Insgesamt wurden 15 Sonden ausgeführt, im ersten Schacht 9 Sonden und im zweiten Schacht 6 Sonden. Die Sondenlänge betrug maximal ca. 30 m. Insgesamt wurden ca. 380 m Sondenlänge ausgeführt.

Über die Erdwärmesonden wird dem Erdreich Wärme über einen Wasser-Glykol-Kreislauf entzogen. Die Wärmepumpe nutzt die Erdwärme über einen Platten-Wärmeaustauscher. Das Wasser-Glykol-Gemisch wird abgekühlt und über eine Umwälzpumpe zum Sondenkopf der einzelnen Sonden gefördert und wieder erwärmt. Die Temperaturdifferenz beträgt ca. 3 K. Bei einer Wärmepumpen-Austrittstemperatur von z.B. ca. - 3 °C tritt die Sole (Wasser-Glykol-Gemisch) nach der Erwärmung in den Sonden mit ca. 0 °C in die Wärmepumpe ein.

Die 2008 begonnene Sanierung der damals teilweise einsturzgefährdeten Kirche ist mit 943.000 Euro aus Bundesmitteln über das Konjunkturpaket II finanziert worden sowie mit kommunalen und kirchlichen Mitteln, Geldern aus Spenden und Stiftungen. Gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt DBU wurde das innovative Temperierungskonzept auf Erdwärmebasis für die Kirche konzipiert, das CO₂-Ausstoß und Heizkosten senkt und zugleich Kunstwerke, historische Bausubstanz und Orgel vor Feuchtigkeitsschäden bewahrt. Als eines von zwei Pilotprojekten zum Klima- und Denkmalschutz in der nordelbischen Kirche wurde es mit Unterstützung der DBU weiter wissenschaftlich begleitet.

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