Kompakt informieren
- Eine eigene Stromerzeugung und ein möglichst großer Anteil erneuerbarer Energie machen Gebäude zukunftssicher.
- Bei einem Architektenhaus in Celle wurde dazu eine Luft/Wasser-Wärmepumpe mit einer Photovoltaik-Anlage kombiniert.
- Geplant ist, die Gebäudetechnik künftig mit einem Stromspeicher zu erweitern, um die Wirtschaftlichkeit und den Autarkiegrad weiter zu steigern.
Für den Architekten und Innenarchitekten Axel Nieberg aus Hannover war die Aufgabenstellung durchaus anspruchsvoll: Auf einem 2000 m2 großen Grundstück direkt am Wald sollte ein Wohnhaus entstehen, das sich trotz eigenständigem Charakter sehr gut in das gewachsene Umfeld am Rande der 70 000 Einwohner-Stadt Celle einfügt. Von außen betrachtet sollte das Haus möglichst schlicht und unauffällig sein. Innen wünschten sich die Bauherren eine Atmosphäre, die ruhig und friedlich, geräumig und ausladend, natürlich und komfortabel ist – aber weder zu extravagant noch „futuristisch“.
So entstand ein modernes Stadthaus mit zurückhaltender Flachdach-Architektur und einer Wohnfläche von rund 320 m2. Mehrere Baukörper unterschiedlicher Höhe und Größe reihen sich versetzt aneinander und verschmelzen zu einer faszinierenden Gebäudefigur. Die Fassade aus anthrazitfarbenen Ziegeln strahlt Eleganz aus und lässt die Außenanlagen besonders gut zur Wirkung kommen. Im Inneren prägen offene Raumstrukturen, große Fensteröffnungen mit Sonnenschutz und eine minimalistische Gestaltung das Erscheinungsbild.
Auf den Luxus teurer Materialien und ambitionierter Technologien 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 Licht- und Schattenwirkung sorgt am Tag der hohe natürliche Lichteinfall, am Abend die künstliche Lichtführung. Auch die Terrassen und der Garten werden nachts mit Licht akzentuiert.
Zukunftsziel: Klimafreundlich wohnen
Das Gebäude ist nach KfW-70-Standard errichtet. Um den Neubau darüber hinaus besonders umweltfreundlich mit Wärme, Warmwasser und Strom zu versorgen, entwickelte der SHK-Fachbetrieb ProHeSa Gebäudetechnik aus Hannover ein ausbaufähiges Haustechnikkonzept. Geschäftsführer Ferdi Günaydin schlug vor, zwei zukunftsfähige Technologien zu kombinieren: eine invertergeregelte Luft/Wasser-Wärmepumpe als Wärmeerzeuger sowie eine Photovoltaik-Anlage, die im Jahresdurchschnitt rund 90 % des Strombedarfs im Haushalt deckt. Davon waren Architekt und Bauherr gleichermaßen überzeugt. ProHeSa übernahm die komplette Planung des Systems einschließlich der Anlagenberechnung sowie die komplette Ausführung.
Bei der Wahl der Luft/Wasser-Wärmepumpe entschied sich der erfahrene Fachbetrieb für ein Stiebel-Eltron-Gerät. Die außen aufgestellte Wärmepumpe WPL 25 A ist eine effiziente Kompakteinheit. Zu den Merkmalen, die speziell für dieses Gerät sprechen, gehören die hohe Material- und Verarbeitungsqualität, das ansprechende Design und der besonders leise Betrieb. Der Schallleistungspegel beträgt nach EN 12 102 nur 56 dB(A).
Mindestens genauso wichtig ist jedoch die hohe Energieeffizienz. Aufgrund der modulierenden Betriebsweise passt sich die WPL 25 A an den mit der Witterung variierenden Wärmebedarf des Gebäudes an und arbeitet vor allem im vorherschenden Teillastbetrieb besonders effizient. Die permanente, stufenlose Regelung der Drehzahl des Verdichters verlängert seine Laufzeiten und verringert die Taktfrequenz. Das spart Energie und erhöht die Lebenszeit der Wärmepumpe erheblich. Mit der von Stiebel Eltron entwickelten Dampf- und Nassdampfzwischeneinspritzung wurde die WPL 25 A für den Betrieb mit niedrigen Außentemperaturen optimiert: Je niedriger die Außentemperatur, desto höher ist die mögliche Leistung. Zur Wärmespeicherung wurden ein 200-l-Pufferspeicher SBP 200 E zur Heizungsunterstützung und ein 300-l-Trinkwarmwasserspeicher SBB 300 Trend installiert.
Auf dem Dach des Wohnhauses befindet sich die nach Süden ausgerichtete PV-Anlage. Unbeschattet erzielen die Solarmodule eine Leistung von 3,7 kWp. Die PV-Anlage steigert den ökonomischen Betrieb der Luft/Wasser-Wärmepumpe, indem sie den größtmöglichen Anteil ihres Strombedarfs mit selbsterzeugtem Solarstrom deckt. Ein Wechselrichter übernimmt das Strommanagement im Haus. Zum einen wandelt er den gewonnenen Sonnenstrom (Gleichstrom) effizient in Netzstrom (Wechselstrom) um, zum anderen stellt er den Eigenstrom vorrangig bereit – vor dem des Stromanbieters – für sämtliche Abnehmer, wie Haushaltsgeräte, Beleuchtung und eben auch die Wärmepumpe.
Ergänzung mit Stromspeicher geplant
Im Idealfall nutzt die Wärmepumpe als Antriebsenergie den PV-Strom vom eigenen Dach. Nur wenn der momentane Bedarf der Wärmepumpe und aller anderen Stromverbraucher im Haushalt gedeckt ist, speist die PV-Anlage überschüssigen Strom ins Netz ein; ebenso wird weiterhin Strom für die Wärmepumpe aus dem Netz bezogen. Installiert ist deshalb ein Doppeltarifzähler, der in den vom Netzbetreiber definierten Zeiten vom Hochtarif auf den günstigeren Niedertarif umschaltet.
Über die PV-Anlage lassen sich im Jahresdurchschnitt rund 30 % des Strombedarfs für die Wärmepumpe decken. Günaydin: „Wenn man nur die Anschaffungskosten betrachtet, ist das Zusammenspiel von Wärmepumpe und PV-Anlage nicht unbedingt die wirtschaftlichste Lösung. Ganz anders sieht es aus, wenn das System einen Stromspeicher enthält, weil dadurch die Effizienz des gesamten Haustechnik-Konzepts erheblich steigt. Für die spätere Investition in einen Stromspeicher, der die Familie nahezu autark von Energieversorgern macht, sind bereits alle wichtigen Vorkehrungen getroffen.“ Noch halten die Bauherren diese Anschaffung zurück. Sie hoffen auf fallende Preise für haushaltsgeeignete Batteriespeicher und weitere Verbesserungen bei der Speicherkapazität.
Effiziente Wärmeverteilung
Mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten Wärmepumpen besonders effizient. Deshalb ist die optimale Wärmeverteilung ein wichtiger Bestandteil im Heizkonzept. Sie erfolgt im gesamten Haus über eine Fußbodenheizung. Rund 2300 m Rohrmeter wurden dazu verlegt und tragen maßgeblich zur Behaglichkeit bei. Auch unter gestalterischen Gesichtspunkten war sie die erste Wahl. 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.“
Kontakt zum Anbieter
Stiebel Eltron
37603 Holzminden
Telefon (0 55 31) 70 21 10
2 … der L-förmige Wohnbereich ist das Familienzentrum – die Übergänge in Küche und Kinderbereich sind fließend.
3 Der helle und großzügige Essbereich ist durch eine halbhohe Wandscheibe von der Küche getrennt. Raumhohe Glaselemente ermöglichen eine direkte Verbindung zur Frühstücksterrasse.
4 Hochwertige Bäder – in jedem Detail. Vom Elternbad gelangt die Familie auf die Dachterrasse. Die angrenzende Sauna ermöglicht durch ein raumgreifendes Fenster Ausblick auf die umliegenden Bäume.
5 Die hier individuell verkleidete Luft/Wasser-Wärmepumpe WPL 25 A ist schalloptimiert aufgestellt. Die Wärmepumpenregelung steigert den Eigenverbrauch von erzeugtem Solarstrom durch den gezielt gesteuerten Betrieb der Wärmepumpe.
6 Blick in den Haustechnikraum mit Pufferspeicher, Trinkwarmwasserspeicher und Wechselrichter.
7 Die optimale Ausrichtung der PV-Anlage auf dem Flachdach gewährleistet eine gute Stromernte.
8 Um eines musste sich Architekt Nieberg nicht bemühen: Die traumhafte Kulisse. Alles andere war ein gutes Stück Arbeit: Architektur, Innenarchitektur, Lichtplanung und Freiraumgestaltung stammen aus seiner Feder.
