Wärmepumpe im Betrieb im OV-Clubheim „Alter Wasserturm“

Der OV Wolfsburg hat das große Glück, seit 1970 über ein eigenes Clubheim im alten Wasserturm im Ortsteil Fallerleben zu verfügen. In der Vereinschronik wird beschrieben, wie der Turm in ungezählten Arbeitsstunden durch OV-Mitglieder zu unserem Clubheim um- und ausgebaut wurde.

In den Wintermonaten wurde der Turm allerdings auch regelmäßig zur (finanziellen) Belastung für den OV, denn die Heizung erfolgt elektrisch über Nachtspeicheröfen und „frisst“ einen nicht unbeträchtlichen Teil des finanziellen Budgets. Im ersten Schritt wurde von Peter, DG5ACX, eine Ofensteuerung eingebaut, so dass die beiden Nachtspeicheröfen im Schulungsraum und im Shack für eine Woche im Voraus jeweils nur tageweise aufgeheizt werden müssen. Das funktioniert gut für regelmäßig wiederkehrende Veranstaltungen aber nicht für eine spontane Nutzung z.B. der Funkstation.  Der Autor erinnert sich noch gut an den spontanen Betrieb der KW-Station bei strengem Frost und Temperaturen im Shack von nur wenigen Grad über Null, so dass die Bedienung der Morsetaste mit Handschuhen erfolgen musste.

Vor etwa 2 Jahren brachte wiederum Peter, DG5ACX, die Idee auf, zusätzlich zur Heizung durch Nachtspeicheröfen eine Luft-Luft-Wärmepumpe einzubauen.
Eine Wärmepumpe ist in der Lage thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur aufzunehmen und  als Nutzwärme auf ein zu beheizendes System mit höherer Temperatur zu übertragen. Man macht sich dabei die Eigenschaft bestimmter Gase zu Nutze, bei niedrigem Druck unter Wärmezufuhr zu verdampfen und nach der Verdichtung durch einen Kompressor auf einen höheren Druck unter Wärmeabgabe wieder zu kondensieren. Dies ist das umgekehrte Prinzip eines Kühlschranks und zeigt, dass eine Wärmepumpe grundsätzlich in beiden Richtungen wirken kann. Sie kann also sowohl heizen als auch kühlen!
Erste überschlägige Rechnungen ergaben, dass der OV durch eine moderne Wärmepumpe als Zusatzheizung mehrere 100 Euro im Jahr an Stromkosten würde einsparen können. Dem stand aber eine einmalige Investition in Höhe von mehreren Tausend Euro gegenüber, so dass die Idee zunächst nicht weiter verfolgt werden konnte.

Im Rahmen unseres Notfunk-Engagements und der Aufnahme des OV in den Katastrophenschutzplan der Stadt Wolfsburg wurden wir von der Stadtverwaltung ermutigt, einen Förderantrag zu stellen, denn man könne den OV als gemeinnützigen Verein bei Investitionen unterstützen. Nach weiteren Studien und Einholung von Angeboten von Klimafirmen stellten wir schließlich einen Förderantrag bei der Stadt über eine moderne Luft-Luft-Wärmepumpenanlage, bestehend aus einer Außenanlage mit Wärmetauscher und Kompressor und zwei Wärmetauschern für die beiden Innenräume, der im Frühjahr 2017 zu einem großen Teil auch genehmigt wurde. Nachdem der Fehlbetrag durch Eigenmittel bzw. Eigenleistungen ausgeglichen werden konnte, stand der Bestellung nichts mehr im Weg.

Am 22.09.2017 wurde in einem gemeinsamen Arbeitseinsatz die Kernbohrung durchgeführt und ein Loch von 127 mm Durchmesser in das Mauerwerk eingebracht, durch das die Rohrleitungen sowie die Steuerleitungen zwischen Innen- und Außenanlagen geführt werden.

Die doppelt gebrannten Ziegel des Mauerwerks machten daraus eine langwierige und anstrengende Aktion, die, um den Innenraum nicht mit Staub und Spülwasser zu verunreinigen, von außen ausgeführt wurde. Peter, DG5ACX, hatte zuvor die Elektroinstallation und einen Durchbruch zwischen Shack und Schulungsraum vorbereitet.

Man sieht dem Loch in der Außenwand nicht an, wieviel Mühen dafür aufgebracht werden mussten. Der Bohrkern ist im Wasserturm zu besichtigen und muss für einen in Zukunft eventuell erforderlichen Rückbau aufbewahrt werden.

Am 25.09. wurde dann die Anlage durch eine Braunschweiger Klimafirma geliefert und innerhalb von 8 h eingebaut und in Betrieb genommen.

An das Außengerät mi Kompressor können zwei getrennte Innengeräte mit einer kombinierten Heizleistung von 7,5 kW angeschlossen werden. Die Wärmepumpe kann die Innenräume sowohl heizen als auch kühlen.

Die formschönen Innengeräte sind an den Südwänden des Ausbildungs- und Stationsraums in Deckennähe angebracht und verfügen über je eine Fernsteuerung für die Bedienung.

Die Anlage wird über die Fernsteuerung eines der beiden Innengeräte eingeschaltet. Benötigt werden dafür nur die beiden Tasten zur Vorwahl der gewünschten Innentemperatur und die Einschalttaste. Die anderen nicht häufig benötigten Tasten sind durch eine Klappe verdeckt.

Achtung: Nicht vergessen, die Anlage vor Verlassen des Clubheims an der Fernbedieung wieder auszuschalten!

Warum ist es überhaupt sinnvoll, eine elektrische Wärmepumpe zur Heizung einzusetzen? Schließlich wurde unser Clubheim ja bisher durch Nachtspreicheröfen elektrisch beheizt. Die Nachtspeicheröfen werden über Nacht immer vollständig aufgeladen, obwohl die aufgeladene Wärmeenergie tagsüber meist nicht vollständig abgerufen wird. Bei der direkten elektrischen Beheizung entspricht die erzeugte Wärmeenergie genau der eingesetzten elektrischen Energie. Die elektrische Energie ist aber wesentlich hochwertiger als Wärmeenergie bei niedriger Temperatur und zum Heizen eigentlich zu schade.
Der Außenluft kann nämlich Wärme durch Einsatz der Wärmepumpe entzogen werden. Ein Vielfaches der für die Wärmepumpe eingesetzten elektrischen Leistung kann der Wärmequelle (in unserem Fall der Außenluft) entzogen werden und auf ein höheres Temperaturniveau angehoben werden. In der Leistungsbilanz wird der Wärmepumpe elektrische Leistung für den Verdichterantrieb und die der Umwelt entzogene Wärme zugeführt. Am Austritt der Wärmepumpe steht ein Teil der zugeführten Leistung als Wärme auf höherem Niveau zur Heizung des Innenraumes zur Verfügung. In der Gesamtleistungsbilanz sind allerdings noch Verluste des Prozesses zu berücksichtigen.

Wir werden sorgfältig beobachten, inwieweit unsere Erwartungen zum Einsparen elektrischer Energie zum Heizen unseres Clubheims erfült werden.