Vom Dach in den Keller: Dieser unterste Raum der Gebäudekonstruktion dient vielerlei Funktionen. Er ist Speicher für Lebensmittel, Brennstoffe, Warmwasser, Heizwasser und neuerdings Sonnenstrom, in Form von stationären Batterien.
Manchmal beherbergt er einen Wohnraum, eine kleine Bar, eine Werkstatt. Gelegentlich laufen Gefriertruhen und Waschmaschinen im Keller oder in einem separaten Raum, wenn kein Keller vorhanden ist.
Meist gibt es einen speziellen Raum für die Heiztechnik, in dem auch die Wärmeverteilung mit den Umwälzpumpen und den Zirkulationspumpen für Warmwasser untergebracht ist. Im Keller befinden sich der Hausanschluss für Kaltwasser und der Zähler zum örtlichen Stromnetz. An dieser Stelle geht es um den Raum im Keller oder in der oberen Gebäudekonstruktion, in dem die Haustechnik untergebracht ist.
Früher standen dort die Brenner
Darin befinden sich die Brennertechnik, Speicher für Wärme und Strom sowie die Verteilung der Heizkreise nebst Pumpen und die elektrische Verteilung nebst Wechselrichter der Photovoltaikanlage. Einzelne Komponenten können natürlich je nach örtlichen Bedingungen auch an anderen Stellen im Gebäude platziert werden.
An dieser Stelle interessiert uns zunächst, dass Kellerräume in der Regel besonders belastet sind: durch mangelnde Lüftung, durch Feuchte und Abwärme. Abgase aus Verbrennungstechnik dürfen nicht durch den Keller geleitet werden. Sie benötigen eine spezielle Abgasführung gemäß der Bundesverordnung zum Immissionsschutz (BImSchV). Im Keller befinden sich manchmal auch die Pelletlager, wenn das Haus mit Holzpellets versorgt wird.
Freien Zugang ermöglichen
In älteren Gebäuden befindet sich im Keller der Hausanschluss für die Gasversorgung, manchmal auch Öltanks für den Kessel. In der Nähe des Schaltschranks mit den Zählern befinden sich meist der Wechselrichter für die Photovoltaikanlage sowie die Steuerung der Batteriepakete für den Eigenverbrauch des Solarstroms.
Wichtig ist, dass alle technischen Systeme frei zugänglich sein sollten. Zähler, Thermometer, Pumpen und Displays sollten gut ausgeleuchtet sein, damit man die Werte gut ablesen kann. Um die Wartung und Reparaturen zu erleichtern, ist ausreichend Bewegungsfreiheit zu planen.
Der Aufstellort für die Speicher
Hydraulische Leitungen und Kabel sind möglichst kurz und geradlinig zu führen und deutlich zu beschriften. Alle hydraulischen Leitungen sind zu dämmen. Auch die Kaltwasserleitung braucht ordentliche Dämmschalen, weil sich am kalten Metallrohr sonst Wasser abschlägt. Gleiches gilt für alle Pumpen, Manometer, Thermometer, Ventile und andere Bauteile in der Heizungshydraulik.
Im Keller stehen oft auch die zentralen Speicher für Heizwärme und Warmwasser. Auch sie sind gut zu dämmen. Welche thermische Qualität ein Heizungskeller (und der verantwortliche Installateur) hat, erkennt man leicht am Mikroklima: Ist der Keller tropisch warm und feucht, ist die Hydraulik nicht richtig gedämmt, irgendwo suppt eine Leckage. Gut aufgeräumte und korrekt installierte Anlagentechnik heizt den Keller nicht mehr auf als die Wohnstube.
Abwärme gut nutzen
Der Keller bietet sich auch als Aufstellort für luftgeführte Warmwasser-Wärmepumpen an, mit integriertem Vorratsspeicher. Sie nutzen die Abwärme eines Kessels oder anderer Systeme aus, um Warmwasser zu bereiten. Weil sie die warme Umgebungsluft thermisch entladen, wandeln sie den Wasserdampf in der Warmluft in Kondensat um, das abgeführt wird.
Auf diese Weise kann man feuchte Räume gut austrocknen, was andere Funktionen wie das Betreiben eines Wäschetrockners oder die Lagerung von Lebensmitteln unterstützt. Es empfiehlt sich, elektrische Verbraucher mit gewisser Abwärme in einem Raum zu konzentrieren: Gefriertruhen, Kühlschränke oder Waschmaschinen. Ihre Abwärme, die während des ganzen Jahres anfällt, speist die Wärmepumpe für die Warmwasserbereitung.
BHKW feuert in den Pufferspeicher
Auch Kessel oder Gasthermen befinden sich oft im Keller. Das wollen wir an dieser Stelle nicht vertiefen, mit einer Ausnahme: Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) kann den Photovoltaikgenerator auf dem Dach wirksam unterstützen, vor allem im Winter oder in der Übergangszeit.
Moderne Gasgeräte verfügen über einen Motor, dessen Drehzahl man steuern kann, ebenso die Laufzeit des Aggregats. Das BHKW erzeugt Strom und Abwärme, die zur Heizung genutzt wird. Im Sommer bleibt es ausgeschaltet, weil der Sonnenstrom vom Dach ausreicht, um das Warmwasser direkt zu erzeugen.
Das erfolgt über einen Tauchsieder (Heizschwert) im Wasserspeicher oder im Pufferspeicher, der eine Frischwasserstation thermisch versorgt. Oder der Sonnenstrom treibt eine separate Warmwasser-Wärmepumpe an. Auf jeden Fall sollte man versuchen, die Bereitung von Warmwasser vom Heizsystem zu trennen.
Spätere Anpassungen möglich
Dann sind auch spätere Umbauten oder Anpassungen einfacher. Denn ein Gebäude und seine Anlagentechnik müssen mit der Zeit gehen. Im Laufe der Jahre und Jahrzehnte verändern sie sich, wie ihre Bewohner und deren Bedürfnisse.
Mit dem Wirtschaftswunder trat nicht nur die wassergeführte Heiztechnik ihren Siegeszug durch die deutschen Wohngebäude an. Auch der Verbrennungsmotor gehörte fortan zum Selbstverständnis des Bürgers. Neben den Wärmekomfort, die lückenlose Versorgung mit elektrischem Strom und frischem Trinkwasser trat die individuelle Mobilität.
Moderne Gebäude werden von mobilen Bewohnern genutzt, sie bergen auch die Fahrzeuge und gelegentlich Kraftstoffe für die Tanks. Meist sind die Garagen als geschlossene Anbauten, freistehende Einzelbauten auf dem Grundstück oder als offene Carports konzipiert. In der Regel gehören diese Anbauten am Wohnhaus nicht zur thermischen Hülle, bleiben also unbeheizt. Aber sie sind in das elektrische Hausnetz integriert.
Mobilität und Photovoltaik
Haustechnik und Mobilität durchlaufen zeitgleich ähnliche technologische Entwicklungen: Sie verabschieden sich von der Verbrennungstechnik. In den Fahrzeugen halten Elektromotoren Einzug, die aus leistungsfähigen Akkumulatoren gespeist werden. An dieser Stelle interessieren die baulichen Konsequenzen. Beispielsweise bieten sich die flachen Dächer von Garagen und Carports oft für photovoltaische Sonnengeneratoren an.
Der Aufwand, sie mit Solarmodulen zu belegen, ist meist geringer als auf dem Schrägdach des Wohnhauses. So braucht man bis Montagehöhen von drei Metern kein Gerüst zu stellen, um die Solarmodule zu montieren. Freitragende Carports kann man nachträglich mit Photovoltaikdächern ausstatten, auf luftigen Unterkonstruktionen aus Holz, Stahl oder Aluminium. Die verwendeten Solarpaneele können semitransparent sein, also teilweise lichtdurchlässig.
Die Carports: schnell aufgebaut
Schnell ist an den Pfosten des Carports eine Ladestation für das Elektroauto montiert. Die Einspeisung des Sonnenstroms ins Hausnetz erfolgt durch den Wechselrichter. Denkbar sind großzügige Solardächer, die den Stellplatz der Fahrzeuge mit Abstellflächen für Fahrräder (Pedelecs) oder (elektrische) Gartengeräte kombinieren. Sogar die Regentonne findet darunter Platz, ebenso der Grillplatz.
Nicht zu unterschätzen ist der Carport oder das Garagendach als Einstiegsdroge für die Solartechnik. Viele Hausbesitzer scheuen zunächst die Investition in acht oder zehn Kilowatt Generatorleistung, die das Hausdach anbietet. Auf dem Carport sind nur zwei Kilowatt – oder vielleicht drei Kilowatt – machbar. Mehr Fläche steht nicht zur Verfügung.
An einem Tag installiert
Aber allein von dieser Solarfläche lassen sich im Jahr zwischen 2.000 und 3.000 Kilowattstunden ernten – eine deutliche Entlastung des Strombudgets der Familie. So eine Photovoltaikanlage lässt sich gut bezahlen, sie ist innerhalb eines Tages installiert und angeschlossen.
Kosten für Mobilität senken
Garagen für Autos mit Dieselmotoren oder Ottomotoren brauchen eine gute Entlüftung. Damit verursachen sie im Winter jedoch einige Wärmeverluste, vor allem wenn die Garage zu einem gewissen Grad beheizt wird. Garagen für Elektroautos brauchen keine Entlüftung der Abgase. Die Fahrzeuge verursachen auch keinen Lärm beim Anlassen.
Und man kann sie selbst und vor Ort aus dem Hausnetz aufladen, beispielsweise in der Nacht oder mittags, wenn die Sonne scheint. Auf diese Weise tragen das Gebäude und das Grundstück mit ihren Generatoren dazu bei, die Verbrauchskosten für die Mobilität nachhaltig zu senken.
In einem durchschnittlichen Privathaushalt betragen die Ausgaben für Kraftstoffe im Jahr mehrere Tausend Euro. Umgerechnet auf elektrischen Strom schmilzt dieser Berg auf wenige Hundert Euro – oder gar noch weniger.
Mehr Licht, bitte!
Was für Garagen gilt, kann man ohne Weiteres auf gewerbliche Anbauten übertragen. Das können Werkstätten sein, Büroräume oder Verkaufsräume. Wobei letztere meist in die thermische Hülle des Gebäudes einbezogen sind. Im Winter werden sie durch die Haustechnik mit beheizt. Ihre Dachflächen bieten sich für Photovoltaik nahezu an.
Zunehmender Beliebtheit erfreuen sich transparente oder semitransparente Glasdächer für Carports, Unterstände oder Wintergärten. Solche Überkopfverglasungen kann man sehr gut mit Photovoltaik verbinden, indem man spezielle Doppelglasmodule mit integrierten Solarzellen verbaut.
Schon sind die ersten Produkte am Markt erhältlich, die über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung durch das Deutsche Institut für Bautechnik verfügen. Solarmodule gelten demnach als Verbundsicherheitsglas (VSG), wenn sie bestimmte Eigenschaften nachweisen.
Verglasungen ohne Zulassung
Was viele Planer und Installateure nicht wissen: Die technischen Richtlinien TRLV und die DIN 18008 lassen Überkopfverglasungen aus VSG-Scheiben auch ohne bauaufsichtliche Zulassung zu, wenn ihr Kantenverhältnis unter 1:3 bleibt.
So könnten Scheiben und Solarmodule mit einer Breite von drei Metern und einer Länge von bis zu neun Metern installiert werden, ohne zusätzliche Verstrebungen oder gesonderte Zulassung im Einzelfall. Solche großen Module sind umlaufend zu lagern und gegen Windsog zu sichern. Aus statischer Sicht müssen die zulässigen Spannungen und Durchbiegungen eingehalten werden. Im Zweifel sollte man den fachkundigen Rat eines Statikers einholen. Denn auch der Carport soll mindestens 20 Jahre stehen.
VDE Verlag
Tipps und Hinweise für den Eigenverbrauch
Das neue Fachbuch „Energie im Wohngebäude – Effiziente Versorgung mit Strom und Wärme“ ermöglicht dem Leser einen ganzheitlichen Zugang zum Wohngebäude und seiner Versorgung mit Strom, Wärme und Wasser. Sämtliche Prozesse, die energetisch im Wohnhaus eine Rolle spielen, werden auf ihre Notwendigkeit, Potenziale und Einsparmöglichkeiten untersucht. Dazu analysiert und beschreibt der Autor ausführlich die Ressourcen von Gebäude und Umfeld – auch wie sie sich für eine weitgehend autarke Versorgung nutzen lassen.
Im Blickpunkt stehen die Senkung des Energieverbrauchs und der Kosten, die Erzeugung und Bereitstellung von Energie aus erneuerbaren Quellen und die Energiespeicherung – im Neubau und in der Modernisierung. Auch die Versorgung mit Wasser wird behandelt, sofern sie energetische Fragen berührt. Der Autor weist auf Normen und Vorschriften hin und gibt Hinweise zur Planung und Installation.
Das Werk wendet sich an Fachleute, die vor der Aufgabe stehen, ein Gebäude zu planen oder zu modernisieren, das eine zukunftsfähige, effiziente und kostensparende Versorgung mit Strom und Wärme realisiert. Das Buch ist auch als E-Book erhältlich. Es ist beim Verlag auf der Website oder in allen gut sortierten Buchhandlungen bestellbar. Fachbücher lassen sich steuerlich absetzen.
ISBN 978-3-8007-3569-3, Preis: 39 Euro
Die Heizungsverteilung im Keller führt die Wärme zu den Steigsträngen in die Wohnungen.
Die Armaturen sind zu dämmen, grundsätzlich. Sonst wird der Keller beheizt, nicht die Wohnräume.
Einbausituation eines kleinen Blockheizkraftwerkes, das die Photovoltaik unterstützt.
Die elektrische Haustechnik und die Gebäudeautomation gewinnen an Bedeutung. Übersichtliche und leichtzugängliche Schaltschränke sind für den Betrieb und die Wartung unabdingbar.
