Energetische Sanierung der katholischen Kirche "Mater Dolorosa"

cuprotherm-Flächenheizung sorgt für mehr Energieeffizienz

Beispielhafte Kirchen-Modernisierung in Langenau/Baden-Württemberg

Zahlreiche Kirchengebäude, die in den 50er- und 60er-Jahren erstellt wurden, entsprechen in punkto Energieeffizienz heutzutage oft nicht mehr dem Stand der Technik und den gestellten Anforderungen. Im Hinblick auf die kontinuierlich steigenden Energiepreise besteht für die Träger von Kirchenbauten daher Handlungsbedarf – und das in einer Zeit, in der Kirchen immer weniger frequentiert werden. Grund genug für die katholische Kirchengemeinde Langenau (Diözese Rottenburg-Stuttgart, Baden-Württemberg), eine Modernisierung und eine umfassende energetische Sanierung der 1968 gebauten Kirche "Mater Dolorosa" durchzuführen.

Zielsetzung des Projekts war es einerseits, den Innenraum durch diverse Erneuerungs- und Umbaumaßnahmen optisch deutlich aufzuwerten und der zeitgemäßen Liturgie anzupassen, um so der Kirche mehr Attraktivität zu verleihen. Mit der energetischen Sanierung sollte dagegen nicht nur die Energieeffizienz des Gebäudes erhöht werden. Darüber hinaus war es der Wunsch der Kirchengemeinde, die Gebäudetechnik so auszurichten, dass in Zukunft eine Wärmeversorgung durch erneuerbare Energiequellen ermöglicht wird. Aufgrund dieser Vorgaben entschied sich das für die haustechnische Planung zuständige Ingenieurbüro Kiefer für den Einbau einer cuprotherm-Fußbodenheizung von Wieland, die momentan noch von der bestehenden 170 kW-Gas-Brennwert-Anlage mit Wärme versorgt wird. Neben dem klassischen cuprotherm-System kam bei der energetischen Sanierung der Langenauer Kirche auch das neue Wieland-Kupferrohr cuprotherm CTX zum Einsatz. Die Entscheidung für die Flächenheizung fiel bei diesem Bauvorhaben aufgrund geringer Vorlauftemperaturen und der Möglichkeit zur Kombination mit regenerativen Niedertemperatur-Energiequellen wie Luft-Wärmepumpen oder Geothermie. Diese können zukunftssicher auch bei einer mittelfristigen Ablösung der bestehenden fossilen Energiequelle eingesetzt werden.

Das 1968 gebaute Kirchengebäude wurde vom Architekten Rudolf Prenzel entworfen und ist in der Formensprache durch eine klare Linienführung und einfache geometrische Formen gekennzeichnet. Während das polygone Hauptgebäude ein weiträumiges Kirchenschiff, eine kleine Werktagskapelle und diverse Nebenräume umfasst, ist der separate Glockenturm in Form einer gestreckten Pyramide gestaltet. Aufgrund der relativ kleinen Fenster, des geringen Anteils an Fensterfläche und der altersbedingten Einfärbung der Betonwände wirkte der Kirchen-Innenraum in der ursprünglichen Gestaltung recht düster und ungemütlich. Die Wärmeversorgung erfolgte vor der Sanierung über ein für heutige Verhältnisse wenig effizientes Warmluftsystem, das die Wärme über einen betonierten Bodenkanal im Raum verteilte. Auch die räumliche Anordnung des Chorraums, weit weg von den Sitzbänken der Kirchenbesucher, war aus heutiger Sicht nicht optimal. Diese Ausgangslage erforderte eine grundlegende Neuausrichtung der Innenarchitektur und der Gebäudetechnik.

Kernstück der energetischen Sanierung: das Flächenheizsystem

Unter der Leitung des Architekten Dipl.-Ing. (FH) Elmar Weber und des Ingenieurbüros Kiefer, das auf Kirchenbauten spezialisiert ist, wurden die Umbau- und Sanierungsarbeiten durchgeführt. Zunächst wurden die alten Fenster ausgebaut und durch moderne Wärmeschutzfenster ersetzt, wobei in der Werktagskapelle spezielle Kirchenfenster mit farbigem Glas und traditionellen Motiven zum Einsatz kamen. Nach der Optimierung der Holzdecke für eine bessere Akustik und der Reinigung der Betonwände erfolgte zunächst der Rückbau des ursprünglichen Wärmeversorgungssystems. Um den Chorraum im Sinne der zeitgemäßen Liturgie in unmittelbarer Nähe der Sitzbänke zu positionieren, wurde der gesamte Bereich neu aufbetoniert und zur Mitte des Kirchenschiffes hin erweitert. Schließlich setzte die Heizungsbaufirma Bantel GmbH, Giengen mit der Installation des cuprotherm-Flächenheizsystems das Kernstück der Sanierungsmaßnahmen um. Insgesamt wurden 3.000 m Kupferrohre auf rund 650 m² Fläche verlegt. Die Wärmeverteilung wird über insgesamt fünf Heizkreisverteiler realisiert. Bei der Wahl des Flächenheizsystems setzte der Planer Dipl.-Ing. (FH) Andreas Kiefer bewusst auf den Werkstoff Kupfer: "Kupferrohre sind absolut sauerstoffdiffusionsdicht und durch die gute Verarbeitung hat sich das System über viele Jahre hinweg bewährt."

Höhere Energieeffizienz durch die separate Beheizung der Werktagskapelle

Der Sanierungsplan für die "Mater Dolorosa" sah eine räumliche Abtrennung der Werktagskapelle durch eine Glaswand mit einer Glastür vor. So wurde der öfter genutzte Kleinraum für die Werktagsgottesdienste "thermisch abgetrennt". Der Vorteil liegt auf der Hand: In den kalten Wintermonaten wird der Kirchenhauptraum bis auf die Wochenend-Gottesdienste nur soweit beheizt, dass ein Frostschutz gewährleistet ist. Dagegen kann die Werktagskapelle über einen separaten Verteiler angesteuert und mit einer höheren Temperatur separat beheizt werden. Auf diese Weise sinkt der Gesamtenergiebedarf der Kirche, die Raumnutzung und der Energieeinsatz werden optimiert und die Betriebskosten können deutlich gesenkt werden. Neben der höheren Energieeffizienz und den Kostenersparnissen ist die innovative Lösung auch für die Kirchenbesucher ein Gewinn: Die Werktagskapelle bietet einen optimalen Wärmekomfort, auch an kalten Wintertagen.

Kombination des klassischen cuprotherm-Systems mit cuprotherm CTX

In der Werktagskapelle und im Chorraum kam das klassische cuprotherm-Flächenheizsystem von Wieland zum Einsatz. Für ein Höchstmaß an Energieeffizienz verlegten die Mitarbeiter der Firma Bantel auf eine Bodenplatte zunächst eine 40 mm dicke Wärmedämmung, auf welche die 30 bzw. 32 mm dicke cuprotherm-Systemplatte aufgebracht wurde. Im Anschluss installierten die Heizungsbauer die Kupferrohre in der Abmessung 18 x 0,8 mm und überzogen sie mit einer 65 mm dicken Estrichschicht. Den Abschluss des Fußbodenaufbaus bildet ein Steinbelag. Bei der Flächenheizung für das Kirchenschiff und die Empore setzte das Ingenieurbüro Kiefer cuprotherm CTX ein – das neue flexible Markenkupferrohr von Wieland. Hier war nur ein Fußbodenaufbau mit geringer Stärke realisierbar, der mit CTX optimal umgesetzt wurde. Im Kirchenschiff und in der Empore installierte das Heizungsbauunternehmen cuprotherm CTX im Trockenbausystem direkt auf eine Bodenplatte. Auf die anschließend folgende cuprotherm-Folie wurde eine 45 mm dicke Lastverteilschicht aufgebracht. Den Abschluss bildet auch hier ein Steinbelag, namentlich ein Jura-Naturstein aus dem Altmühltal.

Langsame Temperaturveränderung: erwünschter Effekt

Durch die separate Wärmeversorgung der einzelnen Bereiche, also des Kirchenschiffs, der Werktagskapelle und der Nebenräume, erfolgt die Temperierung mit größtmöglicher Energieeffizienz: In den kalten Wintermonaten wird der Hauptraum außerhalb der Gottesdienste mit lediglich 3 bis 5 °C temperiert, was für einen Auskühlschutz sorgt. An den Wochenenden und an kirchlichen Feiertagen wird die Flächenheizung bei einer Vorlauftemperatur von maximal 42 °C im Hauptraum betrieben und so die Innenraumtemperatur auf etwa 14 °C erhöht. Durc h die gewählten Temperaturen und die konstruktive Ausführung der Flächenheizung dauert diese Temperaturerhöhung mehrere Stunden. "Dieser Prozess ist durchaus erwünscht: Die lange Auf- und Abheizrampe ist ideal für die empfindliche Kirchenorgel, die sich durch die Trägheit des Flächenheizsystems nicht mehr so leicht verstimmt", erklärt der Planer Dipl.-Ing. (FH) Andreas Kiefer. "Zudem erzeugt die Flächenheizung keine Raumluftwalzen und verteilt die Wärme gleichmäßig im Raum, was von den Besuchern als sehr angenehm empfunden wird.

cuprotherm CTX ergänzt cuprotherm-Produktfamilie

Als Ergänzung zum klassischen cuprotherm-System bietet die Wieland-Werke AG mit cuprotherm CTX ein besonders flexibles Markenkupferrohr, das dem Anwender einen hohen Montagekomfort und darüber hinaus auch wirtschaftliche Vorteile bietet. Ermöglicht wird dies durch ein leichtes, gewichtsreduziertes Kupferrohr, das mit einer fest haftenden Kunststoffummantelung versehen ist. Hervorragende Verlegeeigenschaften gewährleisten eine schnelle und komfortable Montage. Das cuprotherm CTX-Rohr ist eine Lösung für all diejenigen, welche die Qualität und Langlebigkeit des Materials Kupfer schätzen und zugleich ein sicher kalkulierbares, preisstabiles Produkt einsetzen möchten. Als Ergänzung der cuprotherm-Familie deckt das neue Rohr Wünsche nach längeren Ringlängen (z. B. 100 m) ab und ist zudem für einen sehr breiten Einsatzbereich vorgesehen.

So kann cuprotherm CTX zur Flächenheizung und -kühlung, Heizkörperanbindung, Betonkernaktivierung und für Erdkollektoren eingesetzt werden. Die DVGW-Zulassung ermöglicht es, cuprotherm CTX-Rohre auch für die Trinkwasserinstallation zu verwenden.

Objekt: Katholische Kirche "Mater Dolorosa", Langenau (Baden-Württemberg)
Architekt Umbau: Elmar Weber, Langenau
Heizungsbau: Bantel GmbH, Giengen/Brenz
TGA-Planung: Ingenieurbüro Kiefer, Kirchheim unter Teck
Bauherr: Kirchengemeinde Langenau