Projekt 24584/01

Energiesparendes Heizsystem und PV-Anlage für die Alte Neuendorfer Kirche

Projektträger

Förderverein Alte Neuendorfer Kirche und Neuendorfer Anger e. V.
Friedrich-Engels-Str. 39
14482 Potsdam
Telefon: (03 31) 29 68 16

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die historisch wertvolle Alte Neuendorfer Kirche in Potsdam/Babelsberg ist in langjähriger mühevoller Arbeit wieder hergestellt worden. Sie wurde ab 2004 über eine Gastherme und Propangas beheizt. Einem Energiekonzept folgend, wurde ein energiesparendes Heizsystem geplant. Dieses Heizsystem beinhaltet die Nutzung der Erdwärme mittels einer elektrischen Wärmepumpe sowie großzügige Wand- und Fußbodenheizflächen. Überzeugend gute Leistungszahlen bzw. Jahresarbeitszahlen sollen den Innovationsgrad unter Beweis stellen. Außerdem ist die Installation einer Photovoltaikanlage in der Nähe der Kirche vorgesehen, die den Fremdstrombedarf für die Wärmepumpe im Jahressaldo neutralisiert.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1. 1. Arbeitsschritt: Installation der Wandflächenheizung. Dazu wurde der Innenputz an 6 der 8 Wandflächen bis zu einer Höhe von 2,5 m und an 4 Flächen mit 4 x 0,7 m an der Empore entfernt, Kapillarrohrmatten angebracht und die Wandflächen erneut verputzt.
2. Arbeitsschritt: Fußbodenheizfläche. Der Fußboden sollte entsprechend den historischen Vorgaben erneuert werden, was eine logische Voraussetzung für die Anordnung einer Fußbodenheizung bedeutete. Zuerst wurde das Pflaster schonend aufgenommen und zur Wiederverwendung bereitgelegt. Nach dem Entfernen des Kiespolsters wurden eine Wärmedämmung und anschließend eine Sauberkeitsschicht eingebracht. Die geborgenen Pflastersteine wurden gewendet und wieder eingebaut. Damit wurde eine originalhistorisch attraktive Fläche geschaffen, die zudem eine Temperierung ermöglicht.
3. Arbeitsschritt: Errichtung eines Erdflächenabsorbers. In der Nachbarschaft zur Kirche sind noch die Streifenfundamente eines ehemaligen zweiten Kirchengebäudes erhalten. Im Bereich dieser Fundamente wurde das Erdreich ausgehoben und teilweise in zwei Ebenen Kapillarrohrmatten als Erdabsorber verlegt. Die Erdabsorber wurden auf 2 Verteilern zusammengeführt und von diesen über zwei Sammelleitungen in die Sakristei zum Standort der Wärmepumpe verlegt.
4. Arbeitsschrift: Installation Wärmepumpe. Zum Abschluss wurde eine Wärmepumpe installiert und die Wärmequelle und Wärmenutzungsanlage im November 2006 in Betrieb genommen. Ein Wärmemengenzähler und ein Elektrozäher für die Wärmepumpe gewährleisteten eine exakte Auswertung der Anlageneffizienz. Der Stromzähler wurde am 16.Februar 2007 installiert.
5. Arbeitsschritt: Installation einer PV-Anlage
Die Realisierung einer PV-Anlage wurde vom Vorstand des Fördervereins auf Grund der unsicheren Angebots- und Fördersituation im Mai 2010 zurückgezogen und somit versagt.


Ergebnisse und Diskussion

Die Wärmeversorgungsanlage als energiesparendes Heizsystem ist seit November 2006 in Betrieb. Die Betriebsweise war ursprünglich so festgelegt, dass der Kirchenraum mit einer geringen Vorlauftemperatur bis 20 °C eine Grundheizung erhält. Vor Veranstaltungen bei strengen Winterbedingungen, sollte rechtzeitig (1 bis 2 Tage vorher) die Vorlauftemperatur erhöht werden, um eine Raumtemperatur von mind. 16 °C zu erreichen. Diese Verfahrensweise wurde bis zum Jahr 2008 praktiziert und in dieser Zeit auch die prognostizierten Kennziffern erreicht bzw. überboten, obwohl die Außenwände im unteren Bereich extrem feucht und salzhaltig waren und alle Kirchfenster einfachverglast sind.
Die Effizienz der Anlage im erstgenannten Nutzungsabschnitt war sehr gut! Der Wärmeverbrauch betrug in dieser Zeit ~ 28.000 kWh. Die Endenergie (Wärmepumpenstrom) war im 1. gemessenen Jahr von Februar 2007 - Januar 2008 5.100 kWh und die zugehörige Nutzungsenergie 28.400 kWh, die Arbeitszahl somit rd. 5,6!
Die Wärmequelle hatte mit -1,3 °C Soleeintritt und - 4,1°C Soleaustritt kurzzeitig ihre tiefsten Temperaturen. Der Temperaturhub der Wärmepumpe lag im Schnitt bei 25 K grundsätzlich unter 30 K.

Seit 2008 dient die Kirche als Standesamt und anderen anspruchsvollen Zwecken. Daraus ergeben sich höhere Raumlufttemperaturen, die im Extremfall mit der Wärmepumpe nicht realisierbar waren. Als Zwischenlösung wird eine nachgerüstete E-Heizpatrone mit 6 kW Leistung unterstützend eingesetzt!
Zudem wurde von März - November 2008, auch im Sommer, mit extremen Flächentemperaturen, bis +40 °C, eine maximale Bauwerksentfeuchtung praktiziert. [Bild 14]
Eine Anlagenoptimierung wurde im Jahr 2010 vorgenommen. Es wurde ein Kühlmodul zur passiven Kühlung eingebaut, das für angenehme Temperaturen bei hochsommerlicher Wetterlage sorgt und die Energieeffizienz der Wärmequelle verbessert!


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Öffentlichkeitsarbeit erfolgt durch die Kirchennutzung und der resultierenden Mundpropaganda. Umfangreiche Publikationen durch Presse, Rundfunk und Fernsehen wurden bisher getätigt. Allein die Erstellung der energiesparenden Heizung führte zu vielseitigen Presseberichten [Auszug aus Presse-publikationen].
Der Förderverein erhielt im September 2009 durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Brandenburg eine Anerkennung im Rahmen des Brandenburgischen Denkmalpreises 2009 [Bild 15].
Die Roland Schulze Baudenkmalpflege GmbH hat im November 2009 für die beispielhaften Leistungen bei der Sanierung und Restaurierung der Alten Neuendorfer Kirche den Bundespreis im Maurer- und Betonbauer-, Stuckateur- und Dachklempnerhandwerk erhalten [Bild 16].
Die Präsentation wird mit Veranstaltungen und Öffentlichkeitsarbeit in Funk und Fernsehen fortgesetzt.


Fazit

Allein die Ablösung des teuren und energieintensiven Propangases, mit 100.000 kWh im Jahr 2006 durch Erdwärme (Anteil Fremdenergie ~10.000 kWh) ist ein ökologischer und ökonomischer Erfolg. Der Fremdenergieanteil zur Wärmeversorgung war in den Folgejahren rd. 15.000 kWh/Jahr.
Die Primärenergieeinsparung beträgt somit (110.000 - 40.000) kWh rd. 70.000 kWh. Nach fortgesetzter Trocknung der Außenwände und durch den Effekt der neuerlichen Kühlung wird eine weitere energetische und wirtschaftliche Verbesserung eintreten.
Die Wärmeversorgung mit rd. 45.000 kWh und rd. 15.000 kWh im Jahr erfolgt unter den gegebenen Bedingungen energieoptimiert und CO2-reduziert!

Die förderfähigen Kosten reduzieren sich um 40.000 € (Wegfall der PV-Anlage) und führen zur Verringerung der Fördermittel auf 51.667 € (Verwendungsnachweis anliegend).