Durch die sinkende Einspeisevergütung für Sonnenstrom lohnt sich der Eigenverbrauch immer mehr. Neben dem normalen Haushaltsbedarf können die Solarmodule eine Wärmepumpe betreiben – als Heizsystem mit Strom vom Dach. Sie ist ideal für die Optimierung des Eigenverbrauchs.
Im niedersächsischen Celle entstand ein modernes Wohnhaus, das diese Idee eindrucksvoll umsetzt. Das moderne Energiekonzept entspricht exakt den Bedürfnissen der Bewohner – und ist ausbaufähig. Herzstück ist eine effiziente Luft-Wasser-Wärmepumpe von Stiebel Eltron.
Für den Architekten Axel Nieberg aus Hannover war die Aufgabe anspruchsvoll: Auf einem 2.000 Quadratmeter großen Grundstück direkt am Wald sollte ein Wohnhaus entstehen, das sich in das gewachsene Umfeld am Stadtrand einfügt. Von außen betrachtet sollte es möglichst schlicht und unauffällig sein. Innen wünschten sich die Bauherren eine Atmosphäre, die ruhig und friedlich, geräumig und ausladend, natürlich und komfortabel ist – weder zu extravagant noch „futuristisch“.
Eine anspruchsvolle Aufgabe
So entstand ein modernes Stadthaus mit zurückhaltendem Flachdach und rund 320 Quadratmetern Wohnfläche. Mehrere Baukörper unterschiedlicher Höhe und Größe reihen sich versetzt aneinander und verschmelzen zu einem Ensemble. Die Fassade aus anthrazitfarbenen Ziegeln lässt die Außenanlagen gut zur Wirkung kommen.
Im Inneren prägen offene Raumstrukturen und große Fenster mit Sonnenschutz das Erscheinungsbild. Auf teure Materialien und ambitionierte Technik haben Bauherr und Architekt bewusst verzichtet und lieber auf Raum, Licht und einzigartige Ausblicke gesetzt.
Verwendet wurden weitgehend naturbelassene Baustoffe. Sichtbeton, Eiche und die Farbe Weiß dominieren.
Für eine spannende Wirkung von Licht und Schatten sorgt am Tag der hohe natürliche Lichteinfall, am Abend die künstliche Lichtführung. Auch die Terrassen und der Garten werden nachts mit Licht akzentuiert.
Klimafreundlich wohnen
Das Gebäude wurde nach KfW-70-Standard errichtet. Um den Neubau umweltfreundlich mit Wärme und Warmwasser zu versorgen, setzte der SHK-Fachbetrieb Prohesa Gebäudetechnik aus Hannover auf ein zukunfts- und ausbaufähiges Haustechnikkonzept.
Geschäftsführer Ferdi Günaydin schlug vor, zwei Technologien miteinander zu kombinieren: eine invertergeregelte Luft-Wasser-Wärmepumpe als Heizungstechnik sowie eine Photovoltaikanlage, die im Jahresdurchschnitt rund 90 Prozent des Strombedarfs im Haushalt deckt. Überschüsse werden ins Netz eingespeist. Von dem Konzept waren Architekt und Bauherr gleichermaßen überzeugt. Prohesa übernahm die komplette Planung des Systems einschließlich der Anlagenberechnung sowie die Ausführung.
Die WPL 25 A im Detail
Bei der Wahl der Luft-Wasser-Wärmepumpe entschied sich der erfahrene Fachbetrieb für ein Gerät von Stiebel Eltron. Die außen aufgestellte Wärmepumpe WPL 25 A ist eine effiziente und leistungsstarke Kompakteinheit. Zu ihren Merkmalen gehören die hohe Material- und Verarbeitungsqualität, ansprechendes Design und besonders leiser Betrieb. Der Schallleistungspegel beträgt nach EN 12102 nur 56 dB(A). Mindestens genauso wichtig ist die hohe Effizienz dieser Außenluft-Wärmepumpe. Aufgrund der modulierenden Betriebsweise passt sich die WPL 25 A optimal an den mit der Außentemperatur schwankenden Wärmebedarf des Gebäudes an und arbeitet vor allem in Teillast effizient.
Dazu reguliert sie permanent und stufenlos die Drehzahl des Verdichters. Die Laufzeiten des Kompressors werden verlängert, die Taktfrequenz minimiert. Das spart Energie und verlängert die Lebensdauer der Wärmepumpe erheblich.
Vorteile der Invertertechnik
Die Vorteile der Invertertechnik spüren die Bewohner vor allem in den Übergangszeiten, wenn die Temperaturen zwischen Tag und Nacht stark schwanken. Auch dann bleiben die Raumtemperaturen nahezu gleichmäßig, was den Wohnkomfort spürbar erhöht.
Dank der von Stiebel Eltron entwickelten Dampf- und Nassdampfzwischeneinspritzung kommt die WPL 25 A mit niedrigen Außentemperaturen hervorragend zurecht und bewährt sich an kalten Wintertagen: Je niedriger die Außentemperatur, desto höher die mögliche Leistung.
Auf dem Dach des Wohnhauses befindet sich die nach Süden ausgerichtete Photovoltaikanlage. Unverschattet erzielen die Solarmodule eine Leistung von bis zu 3,7 Kilowatt. Die Anlage verbessert den ökonomischen Betrieb der Luft-Wasser-Wärmepumpe, indem sie den größtmöglichen Anteil des Strombedarfs für den Verdichter mit selbst erzeugtem Solarstrom deckt. Der Wechselrichter übernimmt das Strommanagement im Haus – für sämtliche Haushaltsgeräte, die Beleuchtung und die Wärmepumpe.
Zwei Wärmespeicher installiert
Als Energiespeicher kommen ein 200-Liter-Pufferspeicher SBP 200 E zur Heizungsunterstützung und ein 300-Liter-Trinkwarmwasserspeicher SBB 300 Trend von Stiebel Eltron zum Einsatz. Die Wärmepumpe liefert ihre Umweltwärme in die beiden Wärmepuffer – für Heizung und Warmwasser.
Im Idealfall nutzt die Wärmepumpe den selbst produzierten Solarstrom vom Dach. Erst wenn ihr Strombedarf und der aller anderen Stromverbraucher im Haushalt gedeckt ist, speist die Solaranlage überschüssigen Strom ins Netz ein.
Doppeltarifzähler für Netzstrom
Manchmal – wenn die solare Deckung nicht ausreicht – wird Strom aus dem Netz bezogen. Installiert ist deshalb ein Doppeltarifzähler, der in den vom Netzbetreiber definierten Zeiten vom Hochtarif auf den günstigeren Niedertarif umschaltet.
Mit der Solaranlage lassen sich im Jahresdurchschnitt rund 30 Prozent des Strombedarfs für die Wärmepumpe decken. „Wenn man nur die Anschaffungskosten betrachtet, sind Wärmepumpe und Photovoltaik nicht unbedingt die wirtschaftlichste Lösung“, meint Ferdi Günaydin von Prohesa Gebäudetechnik. „Ganz anders sieht es aus, wenn das System einen Stromspeicher enthält. Dadurch wird die Effizienz der gesamten Haustechnik erheblich gesteigert.“
Stromspeicher lässt sich nachrüsten
Solch ein Speicher lässt sich nachrüsten. Noch halten sich die Bauherren in Celle bei dieser Anschaffung zurück, hoffen auf fallende Preise für geeignete Batteriespeicher und weitere Verbesserungen bei der Speicherkapazität.
Mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeitet die Luft-Wasser-Wärmepumpe besonders effizient. Deshalb ist die optimale Wärmeverteilung wichtig. Sie erfolgt im gesamten Haus über Fußbodenheizung. Rund 2.300 Meter Verrohrung wurden verlegt.
Architektur und Wärmekomfort stehen somit im Einklang. Mit dem Energiekonzept ist auch Architekt Axel Nieberg mehr als zufrieden: „Dieses Haus hat Vorbildcharakter, denn es nutzt das Potenzial klimafreundlicher Technologien konsequent aus.“
Der Autor
Henning Schulz
ist studierter Diplomingenieur und Unternehmenssprecher der Stiebel Eltron GmbH & Co. KG aus Holzminden.
Das Wohnhaus am Stadtrand von Celle fügt sich sehr gut in die grüne Umgebung ein. Innen wirkt es luftig und hell – nicht zuletzt durch die großen Fensterflächen.
Die Luftwärmepumpe WPL 25 A eignet sich für die Außenmontage. In Celle wurde sie auf das Dach montiert. Das Aggregat kann die Wärmeleistung modulieren und arbeitet sehr leise.
Die Wärmepumpe wird vornehmlich durch Sonnenstrom vom Hausdach versorgt. Reicht er nicht aus, wird Netzstrom genutzt.
Ein Pufferspeicher für die Heizung, einer für Warmwasser und der Wechselrichter für den Solargenerator: Der Haustechnikraum ist überschaubar.
Überwachungsdisplay für die Energieströme und die Temperaturen im Gebäude.
