Die energetischen Anforderungen an ein Niedrigenergiehaus sind hoch – nahezu autark soll es nach der Energieeinsparverordnung (EnEV) arbeiten. Photovoltaik-Anlagen in Kombination mit Wärmepumpen sind eine gute Möglichkeit, Strom für den Eigenbedarf zu produzieren und diesen direkt für die Wärmeerzeugung zu nutzen.
Eine Schwierigkeit ist hierbei aber, dass PV-Anlagen tagsüber oft mehr Strom erzeugen als benötigt wird. Der Überschuss kann zwar ins öffentliche Netz eingespeist werden – aufgrund der niedrigen Vergütung schafft das für private Hausbesitzer allerdings kaum Anreize. Nachts, wenn kein Strom erzeugt werden kann, sind sie dann wieder auf das öffentliche Netz angewiesen. Deshalb speichern Akku-Stromspeicher den überschüssigen Strom und stellen ihn im Bedarfsfall zur Verfügung.
Nahezu autarkes System
Schon vor Beginn des Bauprojekts stand für den Bauherrn die Unabhängigkeit des Eigenheims im Mittelpunkt. Es sollte frei von fossilen Brennstoffen und dafür voller umweltfreundlicher Energie- und Wärmeerzeugung sein. Nach ausführlicher Recherche und Beratung durch den Miesbacher Installateurbetrieb Antretter & Rixner und den technischen Vertrieb von Kermi entschied sich der Bauherr für eine PV-Anlage mit Akku-Stromspeicher sowie für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe x-change dynamic, einen Schichtenpufferspeicher x-buffer und eine Fußbodenheizung x-net, die letzten drei Komponenten von Kermi.
Mithilfe des Akku-Speichers können die elektrischen Verbraucher im Haus Tag und Nacht versorgt werden. Ist der Akkuspeicher voll und immer noch überschüssiger Strom vorhanden, kommt die Luft/Wasser-Wärmepumpe ins Spiel: Mittels ihrer Regelung x-center x 40 wird sie eingeschaltet und erzeugt mit Hilfe des überschüssigen Stroms vom eigenen Dach die Heizwärme.
Gespeichert wird diese thermische Energie wiederum im Schichtenpufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von 1250 Litern. Um das Volumen zu erweitern und dadurch noch länger unabhängig den eigenen Bedarf zu decken, wurde ein Beistellspeicher installiert, der das Fassungsvermögen nochmals um 600 Liter erhöht. Somit steht nahezu ganzjährig Wärme zur Verfügung, ohne dass Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.
Möglich wird dies durch zwei Funktionen, die bei der Regelung aller Kermi-Wärmepumpen bereits integriert sind: Smart Grid, welches ein intelligentes Lastmanagement ermöglicht, und die Power-to-Heat-Funktion, die dafür sorgt, dass überschüssiger Strom aus der PV-Anlage effizient genutzt wird.
Ergänzend im Einsatz ist außerdem ein wassergeführter Holzofen – eine praktische Lösung in Übergangszeiten oder auch an kalten Wintertagen. Denn dieser liefert dann zum einen bei Bedarf Wärme und speist zum anderen über die Wassertaschen thermische Energie in den Pufferspeicher. Somit wird das Heizsystem entsprechend unterstützt.
Funktionsweise Hand in Hand
Konkret kam im Objekt in Holzkirchen die Luft / Wasser-Wärmepumpe x-change dynamic 8 AW E in Außenaufstellung zum Einsatz. Sie erreicht einen COP-Wert von bis zu 4,11 (A 2 / W 35) und hat eine große Modulationsbreite für einen bedarfsgerechten Betrieb. Der großdimensionierte Verdampfer und die Axialventilatortechnik ermöglichen einen leisen Betrieb – wovon auch die Nachbarschaft profitiert.
Die von der Wärmepumpe erzeugte Energie für Heizen und Duschen wird aus den beiden Pufferspeichern entnommen. Je mehr im Vorhinein mit Hilfe des überschüssigen Stroms produziert wurde, desto länger kann Wärme gespeist werden, ohne dass es einer erneuten Leistung der Wärmepumpe bedarf. Erst wenn die thermische Energie in Puffer- und Beistellspeicher aufgebraucht ist und gleichzeitig im Akku-Stromspeicher keine elektrische Energie mehr vorhanden ist, muss Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.
Aufeinander abgestimmte Komponenten
Die Kombination von Wärmepumpe mit Fußbodenheizung gilt sowohl im Neubau als auch bei der Sanierung als effiziente Lösung. In Holzkirchen fiel die Wahl auf die Flächenheizung x-net C 12 von Kermi. Für die Installateure lag der Vorteil des Tackersystems vor allem in der einfachen Verlegung. Denn mithilfe der großformatigen Tackerfaltplatten/-rollen konnten die 255 m² Dämmung schnell und unkompliziert verlegt werden. Die hochreißfeste Ankergewebefolie sorgt bei der Fußbodenheizung für hohe Trittfestigkeit und eine hohe Haltekraft der x-net Rohranker.
Als Teile des Systems von Kermi sind die Komponenten Wärmepumpe, Wärmespeicher und Flächenheizung exakt aufeinander abgestimmt. So verliefen die Montage und Inbetriebnahme reibungslos.
Deutliche Ersparnis – attraktive Förderung
Das nahezu autarke System, schont nicht nur die Umwelt – auch die Ersparnis ist enorm: Laut Hausbesitzer wird im Jahressaldo mehr Energie ins Netz eingespeist, als bezogen. Im Vergleich zu früheren Zeiten, als mit einer Gasheizung geheizt und Warmwasser bereitet wurde, spart man deutlich mehr als die Hälfte – und das bei fast doppelter Wohnfläche.
Weil der Staat den Einbau regenerativer Energieerzeuger im Eigenheim fördert, wird das System für private Bauherren attraktiver. Zuschüsse kommen auch von den einzelnen Ländern: Die Familie aus Holzkirchen nutzte beispielsweise die Förderung des Freistaates Bayern, das 10 000 Häuser-Programm“. Die Initiative unterstützt Bauherren, die auf innovative Technik und Umweltfreundlichkeit bei Neubauten setzen.
Fazit
Theoretisch könnte auf jedem Haus durch solare Gewinne so viel Energie erzeugt werden, wie das ganze Jahr über benötigt wird. Jedoch gibt es hier noch Hindernisse. Die Sonnenenergie steht nur am Tag zur Verfügung, der Bedarf besteht jedoch natürlich auch nachts. Dies kann durch ein energetisch ausgereiftes System wie beim Objekt in Holzkirchen ausgeglichen werden. Weiterhin wird die meiste Energie im Winter benötigt, ist jedoch im Sommer verstärkt verfügbar. Zukünftige Systeme und Speicherlösungen können eventuell auch das noch besser überbrücken. Dies könnte perspektivisch zur Folge haben, dass jeder Haushalt in der Jahresbilanz so viel Energie umweltschonend erzeugt, wie er auch tatsächlich (ver)braucht.
Nach über einem Jahr im neuen Eigenheim zieht der Bauherr ein durchweg positives Fazit: Durch die zahlreichen energetischen, wirtschaftlichen und auch gesundheitlichen Vorteile werde man auch in 20 oder 30 Jahren noch vom energetischen Wohnkonzept überzeugt sein.
alpha innotec alira LWDV
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe alira LWDV von alpha innotec will neue Maßstäbe setzen bezüglich Energie-Effizienz und hoher Förderfähigkeit mit extrem leisem Betrieb. Die Duale Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Außenaufstellung ist eines der ersten Geräte, das mit dem natürlichen Kälte-mittel R 290 und mit modernster Invertertechnologie ausgestattet ist. Diese Technologie sorgt dafür, dass sich das Gerät automatisch und stufenlos am jeweils aktuellen Bedarf ausrichtet. Im Verbund mit einem Regler erreicht das Gerät die Energie-Effizienzklasse A+++.
Ihre hohe Jahresarbeitszahl macht die Wärmepumpe selbst bei monoenergetischem Betrieb deutschlandweit förderfähig – bei allen Normaußentemperaturen und sowohl im Neubau als auch in der Sanierung.
Dank ihrer schalloptimierten Verarbeitung erzielt die alira LWDV extrem niedrige Schallemissionswerte. Zusätzlich haben die Ingenieure von alpha innotec einen speziellen Silent-Mode entwickelt, der für einen leisen Nachtbetrieb sorgt. Damit unterschreitet die alira LWDV nach Herstellerangaben alle vorgegebenen Schallschutzwerte und lässt sich selbst auf kleinen Grundstücken mit geringem Abstand zum Nachbarn problemlos einsetzen. Vorlauftemperaturen von bis zu 70 °C und eine große Auswahl an Komponenten und Zubehör machen die alira LWDV zur Lösung für den Einsatz in Neubauten ebenso wie im Sanierungsbereich.
www.alpha innotec.de
Andreas Jahrstorfer,
Product Sales Manager Wärmepumpe + Smart Home bei der Kermi GmbH, Plattling.
