In Hügelshart, einem Ortsteil des Städtchens Friedberg in Bayern, entstand 2017 eine besondere Neubausiedlung: Deutschlands erste Effizienzhaus-Plus-Siedlung, erstellt nach den Kriterien des Bundesumweltministeriums. Zentraler Bestandteil des energetischen Konzeptes waren Wärmepumpen als Heizungsanlagen. Alle Gebäude, als KfW-55-Häuser errichtet, sind darüber hinaus mit einer Photovoltaikanlage sowie einem Batteriespeicher ausgestattet. Nach nunmehr vier Betriebsjahren ist klar: Das seinerzeit sehr anspruchsvolle Konzept hat sich in der Praxis bewährt.
Vernünftiges Konzept
Geplant und gebaut wurde die energieeffiziente Siedlung von der Firma Asset Bauen Wohnen GmbH aus Augsburg in Kooperation mit Baywa r.e. Es entstanden neun Einfamilienhäuser sowie zwei Doppelhäuser, insgesamt 13 Wohneinheiten. In jeder Einheit wurde eine Luft-Wärme-Zentrale LWZ 504 von Stiebel Eltron installiert. Das Integralgerät mit dazugehöriger Luft-Wasser-Wärmepumpe übernimmt alle haustechnischen Funktionen: kontrollierte Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung, Heizung und Warmwasserbereitung sowie auf Wunsch die aktive Kühlung des Gebäudes über die Heizflächen.
Alle Funktionen in einem Zentralgerät
Die Effizienz dieses Gerätes beruht auf dem hohen Grad der Wärmerückgewinnung dank Kreuzstromwärmetauscher und der integrierten Wärmepumpe. Um den Mehrwert der Kühlfunktion nutzen zu können, bedarf es bei der Installation nur eines geringen Mehraufwandes. So bieten die Räume im Hochsommer angenehme Temperaturen – ohne zusätzliche Klimaanlage. Damit die Gebäudekühlung funktioniert, verfügt die Luft-Wasser-Wärmepumpe über einen umkehrbaren (reversierbaren) Kältekreislauf.
Daten der Nutzung werden ausgewertet
Wie in einem Labor werden seit dem Bezug der Gebäude die Erfahrungen der Bewohner gesammelt und haustechnische Daten regelmäßig ausgewertet. Bernhard Jakob von Asset beschreibt das Projekt in Hügelshart: „Es handelt sich hier nicht um eine Musterhaussiedlung oder ein Förderprojekt.“ Vielmehr wurde der Schwerpunkt auf Klimaschutz und Zukunftsfähigkeit gelegt. Das begann schon bei der Gebäudeplanung und der architektonisch anspruchsvollen Bauweise. „Trotz der hohen Ansprüche sollten die Häuser bezahlbar sein“, erläutert Bernhard Jakob.
Aus seiner Sicht ist die Siedlung Hügelshart außerordentlich effektiv. Auch Elke Dehlinger von der Baywa r.e., die für das energetische Konzept zuständig war, zieht ein positives Fazit: „Mit dem Einsatz von bewährten Komponenten in der Haustechnik, passend dimensioniert und klug kombiniert, werden hervorragende energetische Kennwerte erreicht.“
Weil die Wärmepumpen den Strom von der Photovoltaikanlage nutzen, wird die Eigenverbrauchsquote des selbst erzeugten Stroms im Vergleich zu Gebäuden ohne Wärmepumpe massiv erhöht: „Der Eigenverbrauch liegt bei rund 40 Prozent“, rechnet Oliver Bast vor, Produktmanager von Stiebel Eltron. Das bedeutet: Die Bewohner erreichen über das Jahr gesehen eine durchschnittliche Autarkie von knapp 50 Prozent.
Somit lässt sich fast die Hälfte des Gesamtstrombedarfs mit eigenem Strom decken. „Rechnet man in den Gesamtbedarf noch die kostenlose Umweltenergie ein, die die Wärmepumpe gewinnt, liegt die Autarkiequote sogar bei 77 Prozent“, resümiert Oliver Bast. „Wenn man diese Zahlen sieht, dürfte eigentlich kein Haus mehr ohne Photovoltaikanlage und Wärmepumpe gebaut werden.“
Im Durchschnitt entsprechen die Ergebnisse in etwa den in der Planungsphase simulierten Zahlen. „Es zeigt sich auch, dass es durchaus Ausreißer in beide Richtungen gibt“, sagt Steffen Mechter, Geschäftsführer der Baywa-Sparte Haustechnik. „Das Verhalten der Bewohner hat deutlich höhere Auswirkungen auf die energetische Bilanz des Gebäudes als angenommen.“ Dabei gehe die hohe Effizienz des Gesamtsystems keinesfalls mit Einbußen beim Wohnkomfort einher.
Betriebsdaten bestätigen die Prognosen
Elke Dehlinger sieht weiteres Optimierungspotenzial: „Im Moment wird ein temporäres Überangebot an selbst produziertem Strom über das Energiemanagementsystem mithilfe der Wärmepumpe und – soweit möglich – des elektrischen Batteriespeichers genutzt“, erklärt sie. „Zukünftig könnten weitere Verbraucher in das intelligente Management eingebunden werden, wie zum Beispiel Elektroautos oder smarte Haushaltsgeräte.“
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Foto: Eckart Matthäus/Stiebel Eltron
Sifatec
Maximaler Arbeitsschutz im Solarbau
Am Flughafen Frankfurt-Hahn wurde auf dem Dach eines Hangars eine Photovoltaikanlage installiert. Mit Seitenschutz, Treppentürmen und einem Aufzug für das Material schuf Sifatec pünktlich zum Projektstart alle Voraussetzungen für die reibungslose Montage.
Die mit der Solarinstallation beauftragte Firma Energy4People aus Montabaur fungierte als Generalunternehmer und wickelte das Projekt vom Antrag beim Netzbetreiber bis hin zur Inbetriebnahme ab. Die Anlage leistet 749 Kilowatt, die Solarmodule werden mit zehn Grad nach Süden aufgeständert.
Der Hangar ist 37 Meter hoch. Das Seitenschutzsystem für die Stahlhalle (90 mal 120 Meter Dachfläche) wurde insgesamt 470 Meter lang. Das Gerüst wurde nicht am Dachrand montiert, sondern befindet sich auf der Dachfläche selbst. Zusätzlich wurden zwei Lichtbänder mit je 45 Metern Länge eingerüstet.
Darüber hinaus errichtete Sifatec zwei Treppentürme. Der erste erstreckt sich über die gesamte Gebäudehöhe von 37 Metern und ermöglicht den zügigen Materialtransport. Gleichzeitig dient der Turm als zusätzlicher Fluchtweg in Ergänzung zur Feuerleiter am anderen Ende der Halle.
Die Fassade ist eine Kassettenwand mit Trapezverkleidung. Mithilfe von Rohren gelang die Befestigung des Aufzugturms an der unter den Kassetten liegenden Stahlkonstruktion. Ein zweiter Treppenturm, der zu einer niedrigeren, zweiten Dachfläche führt, diente als Arbeitsgerüst zur Installation des Kabelkanals der Solaranlage zum Boden. Sowohl die Richtlinien für den Arbeitsschutz als auch die Anforderungen an Planung und Technik wurden umfassend erfüllt – bei erheblicher Zeit- und Kostenersparnis.
Foto: Sifatec
Tuxhorn
Tubra E-Therm P: Eigenstrom optimal nutzen
Die Firma Gebr. Tuxhorn aus Bielefeld bietet die Hydraulikgruppe Tubra E-Therm P an, um Sonnenstrom für die Wärmeversorgung zu speichern. Die Leistungsmodulation ist bis 3.000 Watt stufenlos möglich. Die geschichtete Beladung des Pufferspeichers und die Zieltemperaturregelung machen die Wärme sofort verfügbar.
Ein Systemregler misst den Ladestrom, moduliert die Leistung und steuert das Lademenagement für den Speicher. Die Technik funktioniert unabhängig vom Wechselrichter oder dem Stromzähler, lässt sich also sehr einfach nachrüsten.
Zudem sind wichtige Funktionen integriert, wie beispielsweise die Nachheizfunktion, die Leistungserweiterung durch zusätzliche externe Stromverbraucher auf bis zu zwölf Kilowatt, die Leistungsbegrenzung des Wechselrichters gemäß dynamischem Einspeisemanagement, die Smart-Remote-Funktion zur Kommunikation mit Smart-Grid-Funktionen und S0-Ausgänge zur Kommunikation mit vorhandenen Energiemanagementsystemen.
Wärmepumpen
Markt wächst weiter
Wie in den vergangenen Jahren ist der Absatz von Wärmepumpen auch 2021 weiter angestiegen. Immer mehr Bauherren und Hauseigentümer setzen auf Umweltwärme. Nach Erhebungen des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) wurden im vergangenen Jahr 154.000 Heizungswärmepumpen neu installiert. Das ist ein Wachstum um 28 Prozent im Vergleich zu 2020.
Dabei greifen die Bauherren und Hauseigentümer vor allem auf die einfachen Luft-Wasser-Wärmepumpen zurück. In diesem Segment stieg der Absatz sogar um 33 Prozent auf 127.000 Neuinstallationen, während die erdgekoppelten Systeme um zwölf Prozent zulegten. Davon haben die Installateure im Jahr 2021 immerhin 27.000 Systeme montiert. Bei reinen Warmwasser-Wärmepumpen stieg die Zahl der abgesetzten Geräte um 15 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Davon wurden 23.500 Geräte installiert. Bei den Luft-Wasser-Wärmepumpen dominieren wiederum die Monoblockgeräte. Davon wurden 2021 83.500 Stück verkauft, ein Plus von 48 Prozent. Dazu kommen noch 43.500 Splitgeräte. Das wäre ein Wachstum um zwölf Prozent.
Dadurch steigt natürlich auch der Marktanteil der Luft-Wasser-Wärmepumpen von 79 Prozent im Jahr 2020 auf 82 Prozent im vergangenen Jahr. Diese Zahlen hat sogar der BWP nicht erwartet, liegen sie doch über den Werten, die die Branchenstudie des BWP für das Jahr 2021 prognostiziert hat. „Der anhaltend positive Markttrend zeigt die hohe Akzeptanz der Wärmepumpe unter Verbrauchern“, sagt Paul Waning, Vorstandsvorsitzender des BWP. „Die Industrie hat erneut gezeigt, dass sie trotz aller globalen Widrigkeiten in der Lage ist, die klimafreundlichen Technologien zu liefern, die gebraucht werden, um den Gebäudesektor zu dekarbonisieren. Die Wärmepumpe ist auf dem Weg zum Standardheizsystem in Deutschland“, ist sich Waning sicher.
Tatsächlich war die Nachfrage nach der neuen Bundesförderung effiziente Gebäude (BEG) groß, die 2021 das Marktanreizprogramm abgelöst hat. Immerhin 66.496 Förderanträge für Wärmepumpen hat das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (Bafa) allein für den Heizungstausch registriert.
