Gerade der mit dem Altbau verbundene hohe CO2-Ausstoß und die Heizkosten motivierten den Hauseigentümer dazu herauszufinden, ob sich sein Objekt auch ohne aufwendige passive Dämmmaßnahmen klimaneutral betreiben lässt.
Statt Ölbrenner: Solaranlage und zweistufiges Wärmepumpensystem
Im Mittelpunkt der Sanierung stand das Heizsystem. Statt eines Ölbrenners sorgen heute eine 16 m² große Solarthermie-Anlage, eine 5-kW-Wärmepumpe und eine 5-kW-eXergiemaschine für ein warmes Zuhause. Die eXergiemaschine ist eine von varmeco und ihrem Schweizer Partner BMS-Energietechnik entwickelte, spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die für Quellentemperaturen von 30 °C und mehr konzipiert ist. Sie ersetzt also keine Heizungswärmepumpe, sondern kann diese und auch die solarthermische Anlage sinnvoll ergänzen.
Obwohl Wärmepumpe und eXergiemaschine für ihren Betrieb Strom benötigen, ist die Kombination deutlich effizienter, als wenn eine Wärmepumpe allein die Vorlauftemperaturen für die Radiatoren und die Warmwasserbereitung liefern muss. Denn bei dem Duo darf die Wärmepumpe in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten und braucht nur 35 oder 40 °C zu erreichen, da die eXergiemaschine hier den Temperaturhub auf bis zu 65 °C bewirkt.
Diese Temperatur reicht, um die Radiatoren zu bedienen und hygienisch Warmwasser zu bereiten. Den „Temperatur-Boost“ erledigt die eXergiemaschine hier mit einem Wirkungsgrad von etwa sechs, das heißt für 1 kWh Strom liefert sie 6 kWh Wärme. Das sorgt für eine hohe Jahresarbeitszahl des Gesamtsystems von über vier, sodass zum Erzeugen von 12 500 kWh Wärme im letzten Jahr nur etwa 3000 kWh Strom nötig waren.
Regler setzt Prioritäten bei der Wärmeerzeugung
Nur an besonders kalten Tagen kommt ein 12-kW-Spitzenlastbrenner zum Einsatz. Dieser wird allerdings nicht mit Öl, sondern klimaneutral mit Holzpellets befeuert. Damit die Pellet-Heizung möglichst selten arbeitet, verwaltet ein varmeco-Regler VarCon 380 das gesamte Wärmesystem. Der Regler sorgt dafür, dass der 2400 l fassende Wärmespeicher vorzugsweise von den Solarkollektoren geladen wird. Erst wenn die Solarwärme nicht genügt, wird die Wärmepumpe aktiviert; der Pellet-Brenner steht am Schluss der Prioritätenliste.
Unabhängig davon wacht die Regelung der eXergiemaschine darüber, ob die Vorlauftemperatur für die Heizung und den Warmwasserbereiter - eine Frischwasserstation Vario fresh-nova von varmeco - eingehalten wird und schaltet bei Bedarf die eXergiemaschine ein, damit diese die eingespeicherte Niedertemperaturwärme auf ein Temperaturniveau von über 60 °C bringt. Von dem Temperaturhub profitiert auch die Solaranlage, die bei bedecktem Himmel oder im Frühling und Herbst geringere Temperaturen liefert als an sonnigen Sommertagen.
Bild: Varmeco
Eigenerzeugter Strom aus Sonnen- und Windkraft
Damit das Heizen mit Strom auch keine indirekten Emissionen verursacht, ließe sich die Anlage mit Ökostrom betreiben. Der Bauherr hat sich jedoch für sauber erzeugten Eigenstrom entschieden. Den liefern eine ins Dach integrierte Photovoltaik-Anlage und die später auf dem Garagendach installierten PV-Module. Zusammen können sie 16,5 kWp Elektrizität erzeugen. Ergänzt wird die Eigenerzeugung durch ein kleines 3-kW-Windrad auf dem Hausdach. Und damit der selbsterzeugte Strom zeitversetzt genutzt werden kann, steht im Keller eine 10,5-kWh-Batterie.
Investition rechnet sich
Nach über einem Jahr Betrieb der neuen Anlage zieht Andreas Ruf Bilanz: Durch die Strom-Eigenerzeugung steht deutlich mehr Elektrizität zur Verfügung, als im Haus benötigt wird. Etwa die Hälfte des Ertrags wird daher ins Netz eingespeist und mit 8,2 Eurocent pro Kilowattstunde vergütet. In ertragsschwachen Zeiten muss das Haus auch Strom beziehen, doch dies sind nur wenige Hundert Kilowattstunden pro Jahr. Unter dem Strich ist durch den Überschussstrom und die CO2-neutrale Heizanlage das über 50 Jahre altes Haus zum Plusenergiehaus geworden.
Wegen des durchdachten Konzepts konnte Ruf eine Förderung erhalten und brauchte nicht einmal die Hälfte der etwa 68 000 Euro Investitionskosten selbst aufzubringen. Das macht das Konzept auch finanziell attraktiv. Denn durch die neue Technik wird so viel Geld eingespart, dass sich die Investition schon in circa 7,5 Jahren amortisiert haben wird. Zudem werden rund 10 t CO2-Emissionen pro Jahr vermieden. Um den eigenen CO2-Fußabdruck weiter zu senken, plant der Hauseigentümer die baldige Anschaffung eines Elektroautos, das mit Überschussstrom von der PV- und Windkraftanlage geladen werden soll.
Bild: Varmeco / Dunker
