Ein Haus macht Plus

SaisonWärmeSpeicher mit integrierter Wasser/Wasser Wärmepumpe sowie komplettes Wärmemanagement mit Software von EBITSCHenergietechnik.

ENERGIESPAREN Nr.16 Frühling / Sommer 2015

Dass die Idee vom Haus, das mehr Energie produziert, als es benötigt, auch in der Praxis funktioniert, beweist das Effizienzhaus Plus im bayerischen Burghausen.

Ein Jahr lang hatte die Forschungsgruppe der Hochschule Deggendorf alle Verbrauchs- und Klimadaten des Einfamilienhauses genau aufgezeichnet. Als Ende Februar 2015 zur Halbzeit der zweijährigen Evaluierungsphase Zwischenbilanz gezogen wurde, ergab sich unterm Strich ein dickes Plus: Das Effizienzhaus Plus Schlagmann/BayWa hatte in den zurückliegenden zwölf Monaten mithilfe moderner Solartechnik gut 30.000 Kilowattstunden Energie produziert; verbraucht hatte Familie Schindler-Lippert, die das Haus seit Anfang 2014 bewohnt, aber nur 17.600 Kilowattstunden.

Die Photovoltaikanlage erzeugte rund 10.000 Kilowattstunden Sonnenstrom - das sind gut 4.000 Kilowattstunden mehr, als die Familie im Haushalt und für das Laden eines Elektroautos benötigte. Auch die thermische Solaranlage lieferte mit 20.000 Kilowattstunden deutlich mehr als die Heizung

und Warmwasser benötigte Wärme. Als eines von 36 Konzepten in Deutschland wird das vom Ziegelhersteller Schlagmann Poroton und dem Baustoffhändler BayWa realisierte Projekt vom Bundesbauministerium im Rahmen der Forschungsinitiative "Zukunft Bau" gefördert. Das Burghausener Effizienzhaus

Äußerlich fällt das von der Familie Schindler-Lippert bewohnte Effizienzhaus Plus nur durch das nach Süden ausgerichtete Solardach aus dem Rahmen. Das dachintegrierte Solarsystem ermöglicht eine Kombination von Solarthermie, Photovoltaik und Wohndachfenstern. Große Fensterflächen auf der Südseite ermöglichen passive Solargewinne; nach Norden gibt sich das Haus eher verschlossen

Einbau des Speichers

Der Wärmespeicher ist das Herzstück des Heizsystems. Er ist horizontal in den Keller des Effizienzhauses intergriert und besteht aus zwei unterschiedlichen, thermisch getrennten Schichten - einem Langzeitspeicher mit 38.00 Litern und einem Kurzzeitspeicher mit 10.000 Litern Fassungsvermögen

einschaligem Ziegelmauerwerk errichtet und dient mit ihrer Speichermasse als großes Energiedepot. Der verwendete Ziegelstein Poroton-T7 besteht aus einem massiven, stabilen Ziegelgerüst mit einem Kern aus hoch wärmedämmendem Perlit, einem natürlichen Gestein vulkanischen Ursprungs. Die 49 Zentimeter starken Außenwände erreichen ohne zusätzliche Dämmung einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) von 0,14 W/m²K. Auch die Innnenwände wurden aus speicherfähigem Ziegelmauerwerk errichtet. Das um 44 Grad geneigte Satteldach wurde als gut gedämmte Pfetten-Sparrendach-Konstruktion (U-Wert: 0,13 W/m²K) ausgeführt. Das Dach ist nach Süden ausgerichtet, um einen möglichst hohen solaren Ertrag zu erzielen. Auch die Wohnräume orientieren sich nach Süden.

Gesundes Wohnen ohne Schadstoff

Dass die Idee vom Haus, das mehr Energie produziert, als es benötigt, auch in der Praxis funktioniert, beweist das Effizienzhaus Plus im bayerischen Burghausen.

Ein Jahr lang hatte die Forschungsgruppe der Hochschule Deggendorf alle Verbrauchs- und Klimadaten des Einfamilienhauses genau aufgezeichnet. Als Ende Februar 2015 zur Halbzeit der zweijährigen Evaluierungsphase Zwischenbilanz gezogen wurde, ergab sich unterm Strich ein dickes Plus: Das Effizienzhaus Plus Schlagmann/BayWa hatte in den zurückliegenden zwölf Monaten mithilfe moderner Solartechnik gut 30.000 Kilowattstunden Energie produziert; verbraucht hatte Familie Schindler-Lippert, die das Haus seit Anfang 2014 bewohnt, aber nur 17.600 Kilowattstunden.

Die Außenwände aus 49 Zentimeter dicken einschaligen Ziegelmauern dienen dem Wärmeschutz under Wärmespeicherung

Der Speicher mit integrierter Wärmepumpe und Wärmetauscher sammelt ganzjährig die von den solarthermischen Kollektoren gewonnene Wärmeenergie ein und gibt sie bedarfsgerecht wieder ab. Auch das Warmwasser wird über einen Wärmetauscher aus dem Schichtenspeicher entnommen.

Der Speicher mit integrierter Wärmepumpe und Wärmetauscher sammelt ganzjährig die von den solarthermischen Kollektoren gewonnene Wärmeenergie ein und gibt sie bedarfsgerecht wieder ab. Auch das Warmwasser wird über einen Wärmetauscher aus dem Schichtenspeicher entnommen.

Solardach sorgt für Strom und Wärme

Für das Plus an Energie sorgen Photovoltaikanlage und Solarkollektoren zur Strom- und Wärmegewinnung auf dem Süddach in Verbindung mit innovativen Energiespeichersystemen. Die für Heizung und Warmwasser benötigte Wärme wird über eine große thermische Indach-Solaranlage mit sainsonalem Wärmespeicher bereitgestellt: 51 Quadratmeter solarthermische Kollektoren ernten Sonnenwärme, die direkt ins Heizsystem eingespeist oder in die Betondecken

eingespeichert wird. Überschüssige Sonnenenergie wird in einem zweiteiligen Schichtenspeicher eingelagert, der 48.000 Liter Wasser fast und in dem eine Wärmemenge von rund 4.000 kWh gespeichert werden kann. Über eine innenliegende Wärmepumpe mit Wärmetauscher wird die benötigte Wärme von dort an das Gebäude abgegeben. Dabei sind sogar Arbeitszahlen der Wärmepumpe bis

fünf möglich. Auch das Warmwasser wird über einen Wärmetauscher aus dem Schichtenspeicher entnommen. 85 Prozent der benötigten Wärme wird auf diese Weise direkt von der Sonne geliefert.

Überschüssiger Strom fürs Elektroauto

Zur Stromgewinnung sind auf dem südlichen Wohnhausdach

neben den thermischen Kollektoren weitere 32 Quadratmeter Photovoltaikmodule mit einer Leistung von 4,2 kWp (Kilowattpeak) integriert. Auf dem Dach der Garage ist zusätzlich eine 6,25-kWp-Anlage installiert. Ein intelligentes Strommanagement sorgt dafür, dass der Strombedarf des Hauses soweit wie möglich durch den Solarstrom aus der Photovoltaikanlage gedeckt wird. Diesem Zweck dient auch die Hochleistungsbatterie mit schneller Ladezeit und hoher Zyklenzahl; sie speichert den Sonnenstrom, so dass er auch am Abend und in der Nacht genutzt werden kann. Überschüssiger Sonnenstrom steht zudem fürs Betanken eines Elektroautos zur Verfügung.
Walter Mayerhofer, Leiter des Projekts, sieht für den zweiten Teil des Monitorings noch ein Einsparungspotenzial bei den Verbräuchen: "Wir gehen davon aus, dass sich die Ergebnisse im zweiten Betrachtungsjahr noch verbessern werden, da durch das Monitoring erkannte Optimierungsmöglichkeiten umgesetzt wurden."

Solar-Wasser-Schichtenspeicher für Solarwärme

  • Liegender Solarspeicher aus glasfaser
  • Speichervolumen 48.000 Liter
  • Doppelwandige Speicherwand (20mm PU-Schaum), 0,1 W/m²K
  • Speicherkapazität Wärme: 3.900 kWh/Jahr

Batteriespeicher für Solarstrom

  • Lithium-Eisenphosphat-Batterie (rechts)
  • Ladezyklen ca. 8.000
  • Speicherkapazität: 10,8 kWh

 

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