Simulation Erdsondenfeld, therm. Gebäudesanierung

Sanierung der Gebäudehülle und Energiekonzept – Hand in Hand
Die Überbauung an der Dorfstrasse in Stäfa stammt aus den frühen 70er-Jahren, wurde aber zwischenzeitlich bereits teilweise wärmetechnisch ertüchtigt. Zum Ensemble gehört auch ein Schwimmbad, geheizt wird es mit einer Gasheizung.

Im Rahmen der langfristigen Planung, dem angestrebten Werterhalt der Liegenschaft sowie einer absehbaren Erneuerung der Heizung wurde ein Konzept aus einer Optimierung der thermischen Eigenschaften der Gebäudehülle und einem hocheffizienten Energieversorgungskonzept gemäss dem Ansatz von 2SOL (www.2sol.ch) erarbeitet.

Varianten mit unterschiedlicher Eingriffstiefe
Die Sanierung der Gebäudehülle wurde in drei Varianten mit unterschiedlicher Eingriffstiefe und Dämmstärke hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Auswirkungen auf die spätere Erneuerung des Heizwärmesystems geprüft. Eine ausgewogene Mittellösung kristallisierte sich als besonders vorteilhaft heraus.

Umgang mit der Einrohrverteilung
Die vorhandene Heizwärmeverteilung beruht auf einem bauzeittypischen Einrohrsystem. Das bedeutet, dass mehrere Radiatoren in Serie an einem gemeinsamen Vorlauf angeschlossen sind. Für Wärmepumpen ist dies nicht optimal, weil es höhere Vorlauftemperaturen zur Folge hat. Die wirtschaftliche Prüfung ergab aber, dass eine Sanierung unverhältnismässig wäre.

Regenerationsanteil der Erdsonden
Die thermischen Simulationen zeigen, dass am Standort eine hocheffiziente Erdsondenanlage mit rund 2/3 Regeneration und Verwendung von reinem Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit möglich ist. Eine vollständige Regeneration ist weder ökonomisch noch platztechnisch realistisch. Die Regeneration der Erdsonden erfolgt über unverglaste, thermische Kollektoren. Daneben ist noch Platz für eine kleine Photovoltaikanlage.

Thermische Simulationen
Die nötige Sondenzahl, deren Tiefe und die Grösse der Regenerationsflächen wurden mit dynamischen thermischen Simulationen mit den Programmen „EWS“ und „Polysun“ bestimmt. Das Gesamtsystem wurde hinsichtlich der resultierenden Kosten und der Umweltperformance analysiert. Es zeigte sich, dass über die Jahre die Mehrinvestitionen in die Gebäudehülle durch Energiekosteneinsparungen amortisiert werden können.

Thermische Simulationen sind nur so gut, wie die zugrunde gelegten Annahmen. Im vorliegenden Projekt konnten gemessene Verbrauchswerte, hydrogeologische Gutachten und technische Daten von Komponenten zu einem realistischen Gesamtsystem kombiniert werden.

Bauherrschaft
Stockwerkeigentümerschaft Dorfstrasse 39-45, Stäfa

Objekt
MFH

Bauzeit
1971

Energiebezugsfläche
EBF: 3’265 m2

Effektiver Heizwärmebedarf
Qh,eff: 248 MJ/m2
*alle Werte gemäss SIA 380/1

Auftrag
EK Energiekonzepte AG:

  • Konzept Gebäudehüllensanierung
  • Energiekonzept regenerierte Erdsonden