Bei der Auswahl der jeweils passenden Technik für den Wärme- und Strombedarf sind Häuslebauer heute so flexibel wie nie zuvor. Auch wer auf Nachhaltigkeit und geringe Betriebskosten setzt, kann aus einer Vielzahl von Möglichkeiten wählen.
Das aktuelle Wohnbauprojekt „Die 5 Stadthäuser“ der Bauunternehmung Verfuß zeigt, wie verschiedene Technologien sich ergänzen können. Die voll unterkellerten Häuser mit Erd- und Obergeschoss sowie Spitzboden im ausgebauten Dachgeschoss wurden nach KfW 70-Standard (2015) im September 2016 fertiggestellt. Sie sind jeweils mit modernen Lüftungsanlagen ausgestattet, die aufgrund der integrierten Wärmerückgewinnung für einen hoch effizienten Energieeinsatz sorgen. Eine Besonderheit: Abgestimmt auf die örtlichen Gegebenheiten und die Anforderungen der Käufer kommen hier alternativ zu den Gas-Brennwert-Heizungen neuartige Solar-Eisspeicher zum Einsatz.
Für die meisten Bauherren ist das Prinzip noch weitgehend unbekannt: Die auf dem Dach oder beispielsweise als Zaun montierten Rohre bzw. Solar-Luft-Absorber nehmen Energie aus der Umgebungsluft auf und geben sie an einen 10.000-Liter fassenden Wassertank weiter. Die hier gespeicherte Energie wird für den Wärmebedarf (Heiz- und Brauchwasser) im Haus über eine Wärmepumpe genutzt. In der Folge sinkt die Temperatur des Wassers im Tank immer weiter ab.
Zusätzliches Energiepotenzial aus Kristallisationseffekt
Bei null Grad Celsius, wenn sich der Aggregatzustand des Wassers von flüssig nach fest verwandelt, macht sich ein außergewöhnlicher physikalischer Effekt des Vereisens bemerkbar: Die hierbei freiwerdende Kristallisationsenergie entspricht demselben Energiepotenzial, das nötig ist, um Wassers von null auf 80 Grad Celsius zu erhitzen. Dies erhöht die Effektivität und Effizienz des Solar-Eisspeichers gegenüber herkömmlichen Wärmepumpensystemen deutlich.
Auch für die Bauunternehmung aus dem sauerländischen Hemer war diese Technologie bis dahin noch Neuland. Bevor Verfuß über die Kölner Niederlassung im Stadtteil Longerich das ca. 1.100 qm umfassende Grundstück in der Bernhard-Falk-Straße erwarb und erschloss, sah die Planung für das Drei-Parteien-Reihenhaus und das Doppelhaus eine Versorgung per Geothermie bzw. Wärmepumpe vor.
Eingeschränkte Bohrtiefen erfordern neues Konzept
Doch wie Niederlassungsleiter Roman Mardak feststellte, sind die Bohrtiefen für die Sonden in und um Köln herum stark eingeschränkt: „An diesem Bauplatz wären nur 25 m zulässig gewesen; nötig wären aber 100 bis 120 Meter oder eine Verteilung auf mehrere Bohrungen. Das hätte aufgrund des vorgeschriebenen großen Abstands der Bohrsonden – einerseits zueinander, andererseits in Bezug auf die Grundstücksgrenzen – und wegen des daraus resultierenden Flächenbedarfs auf diesem Grundstück nicht funktioniert“, erklärt der Diplomingenieur.
Darum begab Mardak sich auf die Suche nach Alternativen. Die Grundidee, mit Wärmepumpen zu arbeiten, wurde nun um die Variante des (Solar-) Eisspeichers ergänzt. Fündig bei der Suche nach einem geeigneten Partner bzw. Lieferanten wurde er bei der Metternich Haustechnik, die bereits mehr als 250 Eisspeicheranlagen installiert hat und über entsprechend vielfältige Erfahrungen verfügt.
Schnell zeigte sich, dass der Einbau der großen Wassertanks ins Erdreich nur für das Doppelhaus möglich war. Darum ist das Reihenhaus für die drei Wohneinheiten mit einer durch Solarthermie unterstützten Gas-Brennwert-Therme ausgestattet. Der Einsatz der Solar-Eisspeicher im Doppelhaus erfolgte nach eingehender Beratung auf Wunsch der Erwerber: Hier werden die Fußbodenheizungen nicht durch Gas- oder Ölheizungen versorgt, sondern lediglich durch die praktisch kostenlos vorhandenen Medien der Außenluft und des Wassers, das die Energie aufnimmt.
Neben Heizen auch Kühlen möglich
Ein für die Bewohner schöner Nebeneffekt: Die im unterirdischen Tank während des Winters – laienhaft ausgedrückt – „gespeicherte Kälte“ lässt sich im Sommer über die Bodenheizung auch zur Klimatisierung nutzen. Auf diese Weise kann die Raumtemperatur durch passive Kühlung ohne Weiteres um zwei bis drei Kelvin gesenkt werden.
Die Installation des Solar-Eisspeichers erfordert eine deutlich höhere Investition als eine übliche Heizungsanlage. Roman Mardak rechnet aber den langfristigen Vorteil vor: „Mit rund 38.000 Euro summiert sich der Invest in etwa auf das Doppelte. Doch da keine Energieträger wie Öl oder Gas zugekauft werden müssen, rentiert sich die Technik über die sinkenden Betriebskosten schon in weniger als zehn Jahren. Zum anderen können die Betreiber weitere Fördertöpfe in Anspruch nehmen.“
Zusätzliche Förderungen für neue Technologie
Verfuß wies die Bauherren auf verschiedene Möglichkeiten hin, von denen sie auch Gebrauch machten. So gibt es neben den bekannten Förderungen für den Einsatz von Wärmepumpen (rund 3.000 Euro) und der modernen Lüftungsanlage (rund 800 €) noch eine zusätzliche Förderung der Bezirksregierung Arnsberg: Sie bezuschusst die Eisspeichertechnologie bei diesem Projekt mit rund 4.500 Euro.
Stromkosten für den Betrieb der Wärmepumpe und angeschlossenen Aggregate müssen ebenfalls eingepreist werden. Ideal hinsichtlich der Ökobilanz wäre hierbei der Einsatz von Photovoltaik, so Roman Mardak weiter: „Mit einer Speicherung der über Solarpaneele erzeugten elektrischen Energie und die Nutzung für den Eigenverbrauch lässt sich der Gesamtenergiebedarf weiter optimieren und der CO2-Fußabdruck nochmals signifikant verkleinern.“
Dies realisiert die Bauunternehmung Verfuß in einem zweiten Wohnbauprojekt mit Eisspeicher-System. Die neuen Gebäude in Köln-Junkersdorf mit der Kombination aus Solar-Eisspeicher und Photovoltaik sollen Mitte des Jahres 2017 fertiggestellt und besonders nachhaltig sein.
Weitere Infos: www.verfuss.de
Das aktuelle Wohnbauprojekt „Die 5 Stadthäuser“ der Bauunternehmung Verfuß zeigt, wie verschiedene Technologien sich ergänzen können. Die voll unterkellerten Häuser mit Erd- und Obergeschoss sowie Spitzboden im ausgebauten Dachgeschoss wurden nach KfW 70-Standard (2015) im September 2016 fertiggestellt. Sie sind jeweils mit modernen Lüftungsanlagen ausgestattet, die aufgrund der integrierten Wärmerückgewinnung für einen hoch effizienten Energieeinsatz sorgen. Eine Besonderheit: Abgestimmt auf die örtlichen Gegebenheiten und die Anforderungen der Käufer kommen hier alternativ zu den Gas-Brennwert-Heizungen neuartige Solar-Eisspeicher zum Einsatz.
Für die meisten Bauherren ist das Prinzip noch weitgehend unbekannt: Die auf dem Dach oder beispielsweise als Zaun montierten Rohre bzw. Solar-Luft-Absorber nehmen Energie aus der Umgebungsluft auf und geben sie an einen 10.000-Liter fassenden Wassertank weiter. Die hier gespeicherte Energie wird für den Wärmebedarf (Heiz- und Brauchwasser) im Haus über eine Wärmepumpe genutzt. In der Folge sinkt die Temperatur des Wassers im Tank immer weiter ab.
Zusätzliches Energiepotenzial aus Kristallisationseffekt
Bei null Grad Celsius, wenn sich der Aggregatzustand des Wassers von flüssig nach fest verwandelt, macht sich ein außergewöhnlicher physikalischer Effekt des Vereisens bemerkbar: Die hierbei freiwerdende Kristallisationsenergie entspricht demselben Energiepotenzial, das nötig ist, um Wassers von null auf 80 Grad Celsius zu erhitzen. Dies erhöht die Effektivität und Effizienz des Solar-Eisspeichers gegenüber herkömmlichen Wärmepumpensystemen deutlich.
Auch für die Bauunternehmung aus dem sauerländischen Hemer war diese Technologie bis dahin noch Neuland. Bevor Verfuß über die Kölner Niederlassung im Stadtteil Longerich das ca. 1.100 qm umfassende Grundstück in der Bernhard-Falk-Straße erwarb und erschloss, sah die Planung für das Drei-Parteien-Reihenhaus und das Doppelhaus eine Versorgung per Geothermie bzw. Wärmepumpe vor.
Eingeschränkte Bohrtiefen erfordern neues Konzept
Doch wie Niederlassungsleiter Roman Mardak feststellte, sind die Bohrtiefen für die Sonden in und um Köln herum stark eingeschränkt: „An diesem Bauplatz wären nur 25 m zulässig gewesen; nötig wären aber 100 bis 120 Meter oder eine Verteilung auf mehrere Bohrungen. Das hätte aufgrund des vorgeschriebenen großen Abstands der Bohrsonden – einerseits zueinander, andererseits in Bezug auf die Grundstücksgrenzen – und wegen des daraus resultierenden Flächenbedarfs auf diesem Grundstück nicht funktioniert“, erklärt der Diplomingenieur.
Darum begab Mardak sich auf die Suche nach Alternativen. Die Grundidee, mit Wärmepumpen zu arbeiten, wurde nun um die Variante des (Solar-) Eisspeichers ergänzt. Fündig bei der Suche nach einem geeigneten Partner bzw. Lieferanten wurde er bei der Metternich Haustechnik, die bereits mehr als 250 Eisspeicheranlagen installiert hat und über entsprechend vielfältige Erfahrungen verfügt.
Schnell zeigte sich, dass der Einbau der großen Wassertanks ins Erdreich nur für das Doppelhaus möglich war. Darum ist das Reihenhaus für die drei Wohneinheiten mit einer durch Solarthermie unterstützten Gas-Brennwert-Therme ausgestattet. Der Einsatz der Solar-Eisspeicher im Doppelhaus erfolgte nach eingehender Beratung auf Wunsch der Erwerber: Hier werden die Fußbodenheizungen nicht durch Gas- oder Ölheizungen versorgt, sondern lediglich durch die praktisch kostenlos vorhandenen Medien der Außenluft und des Wassers, das die Energie aufnimmt.
Neben Heizen auch Kühlen möglich
Ein für die Bewohner schöner Nebeneffekt: Die im unterirdischen Tank während des Winters – laienhaft ausgedrückt – „gespeicherte Kälte“ lässt sich im Sommer über die Bodenheizung auch zur Klimatisierung nutzen. Auf diese Weise kann die Raumtemperatur durch passive Kühlung ohne Weiteres um zwei bis drei Kelvin gesenkt werden.
Die Installation des Solar-Eisspeichers erfordert eine deutlich höhere Investition als eine übliche Heizungsanlage. Roman Mardak rechnet aber den langfristigen Vorteil vor: „Mit rund 38.000 Euro summiert sich der Invest in etwa auf das Doppelte. Doch da keine Energieträger wie Öl oder Gas zugekauft werden müssen, rentiert sich die Technik über die sinkenden Betriebskosten schon in weniger als zehn Jahren. Zum anderen können die Betreiber weitere Fördertöpfe in Anspruch nehmen.“
Zusätzliche Förderungen für neue Technologie
Verfuß wies die Bauherren auf verschiedene Möglichkeiten hin, von denen sie auch Gebrauch machten. So gibt es neben den bekannten Förderungen für den Einsatz von Wärmepumpen (rund 3.000 Euro) und der modernen Lüftungsanlage (rund 800 €) noch eine zusätzliche Förderung der Bezirksregierung Arnsberg: Sie bezuschusst die Eisspeichertechnologie bei diesem Projekt mit rund 4.500 Euro.
Stromkosten für den Betrieb der Wärmepumpe und angeschlossenen Aggregate müssen ebenfalls eingepreist werden. Ideal hinsichtlich der Ökobilanz wäre hierbei der Einsatz von Photovoltaik, so Roman Mardak weiter: „Mit einer Speicherung der über Solarpaneele erzeugten elektrischen Energie und die Nutzung für den Eigenverbrauch lässt sich der Gesamtenergiebedarf weiter optimieren und der CO2-Fußabdruck nochmals signifikant verkleinern.“
Dies realisiert die Bauunternehmung Verfuß in einem zweiten Wohnbauprojekt mit Eisspeicher-System. Die neuen Gebäude in Köln-Junkersdorf mit der Kombination aus Solar-Eisspeicher und Photovoltaik sollen Mitte des Jahres 2017 fertiggestellt und besonders nachhaltig sein.
Weitere Infos: www.verfuss.de
