Mehrfamilienhaus aus den 70ern wird zum Plusenergiehaus

Wie ein Mehrfamilienhaus aus den 1970er-Jahren dank Heizungssanierung, Photovoltaik-Anlagen und Mini-Windrad zum Plusenergiehaus wurde.

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Als Andreas Ruf die Heizungssanierung seines Hauses in Lamerdingen mit drei Wohneinheiten anging, war die Ausgangslage alles andere als ideal. Das Gebäude von 1972 war schlecht wärmegedämmt und zum Heizen der ca. 350 m² Wohn- und Nutzfläche waren jedes Jahr über 4000 l Heizöl nötig.

Doch gerade der damit verbundene, hohe CO₂-Ausstoß und die Heizkosten motivierten Ruf herauszufinden, ob sich sein Objekt auch ohne aufwendige passive Dämmmaßnahmen klimaneutral betreiben lässt. Heute, zwei Jahre später, hat er Gewissheit: Mit der richtigen Technik lässt sich ein 50 Jahre altes Gebäude sogar in ein Plusenergiehaus verwandeln.

Womit der Ölbrenner ersetzt wurde

Im Mittelpunkt der Sanierung stand das Heizsystem. Statt eines Ölbrenners sorgen heute eine 16 m² große Solarthermie-Anlage, eine 5-kW-Wärmepumpe und eine 5-kW-eXergiemaschine für ein wohlig warmes Zuhause. Die eXergiemaschine ist eine von varmeco und ihrem Schweizer Partner BMS-Energietechnik entwickelte, spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die für Quellentemperaturen von 30 °C und mehr konzipiert ist. Sie ersetzt also keine Heizungswärmepumpe, sondern kann diese und auch die solarthermische Anlage sinnvoll ergänzen. [mehr zur eXergiemaschine siehe Kasten, Anm. Red.]

Obwohl Wärmepumpe und eXergiemaschine für ihren Betrieb Strom benötigen, ist die Kombination viel effizienter, als wenn eine Wärmepumpe allein die Vorlauftemperaturen für die Radiatoren und die Warmwasserbereitung liefern muss. Denn bei dem Duo darf die Wärmepumpe in ihrem optimalen Betriebsbereich arbeiten und braucht nur 35 oder 40 °C zu erreichen, da die eXergiemaschine hier den Temperaturhub auf bis zu 65 °C bewirkt.

Diese Temperatur genügt, um die Radiatoren zu bedienen und hygienisch Warmwasser zu bereiten. Den „Temperatur-Boost“ erledigt die eXergiemaschine hier mit einem Wirkungsgrad von etwa 6, das heißt für 1 kWh Strom liefert sie 6 kWh Wärme. Das sorgt für eine hohe Jahresarbeitszahl des Gesamtsystems von über 4, sodass zum Erzeugen von 12 500 kWh Wärme im letzten Jahr nur etwa 3000 kWh Strom nötig waren.

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Die eXergiemaschine

Die von den Partnern varmeco und BMS-Energietechnik gemeinsam entwickelte eXergiemaschine wandelt brachliegende Energie in Exergie um, in nutzbare Wärme. Voraussetzung ist eine Wärmeanlage mit Pufferspeicher, denn die Maschine ist dafür konzipiert, die Temperaturschichtung im Wärmespeicher zu optimieren. Sie hebt die Vorlauf- und senkt die Rücklauftemperatur, steigert so den Wirkungsgrad von Wärme­quellen, streckt die Ladeintervalle und macht Abwärme besser nutzbar.

Mehr über die eXergiemaschine und wo sie u.a. erfolgreich eingesetzt wird, erfahren Sie in diesen TGA-Beiträgen:

● Nutzbare Wärme aus brachliegender Energie
● Trinkwasser mit Abwärme erwärmen
● Objekt des Monats: eXergiemaschine optimiert Fernwärme

Regler verwaltet Wärmesystem

Nur an extrem kalten Tagen kommt ein 12-kW-Spitzenlastbrenner zum Einsatz. Dieser wird allerdings nicht mit Öl, sondern klimaneutral mit Holzpellets befeuert. Damit die Pellet-Heizung möglichst selten arbeitet, verwaltet ein varmeco-Regler VarCon380 das gesamte Wärmesystem. Der Regler sorgt dafür, dass der 2400 l fassende Wärmespeicher vorzugsweise von den Solarkollektoren geladen wird. Erst wenn die Solarwärme nicht genügt, wird die Wärmepumpe aktiviert; der Pellet-Brenner steht am Schluss der Prioritätenliste.

Unabhängig davon wacht die Regelung der eXergiemaschine darüber, ob die Vorlauftemperatur für die Heizung und den Warmwasserbereiter (eine Frischwasserstation Vario fresh-nova von varmeco) eingehalten wird und schaltet bei Bedarf die eXergiemaschine ein, damit diese die eingespeicherte Niedertemperaturwärme auf ein Temperaturniveau von über 60 °C bringt. Von dem Temperaturhub profitiert auch die Solaranlage, die bei bedecktem Himmel oder im Frühling und Herbst geringere Temperaturen liefert als an sonnigen Sommertagen.

Strom mit Sonnen- und Windkraft selbst gewinnen

Damit das Heizen mit Strom auch keine indirekten Emissionen verursacht, ließe sich die Anlage mit Ökostrom betreiben. Ruf hat sich jedoch für sauber erzeugten Eigenstrom entschieden. Den liefern eine ins Dach integrierte Photovoltaik-Anlage und die später auf dem Garagendach installierten PV-Module. Zusammen können sie 16,5 kWp Elektrizität erzeugen. Ergänzt wird die Eigenerzeugung durch ein kleines 3-kW-Windrad auf dem Hausdach. Und damit der selbsterzeugte Strom zeitversetzt genutzt werden kann, steht im Keller eine 10,5-kWh-Batterie.

Investition rechnet sich innerhalb weniger Jahre

Nach über einem Jahr Betrieb der neuen Anlage zieht Ruf Bilanz: „Seitdem wir unseren Strom selbst machen, erzeugen wir deutlich mehr Elektrizität als wir benötigen“, freut er sich. Etwa die Hälfte des Ertrags speist er ins Netz und bekommt dafür 8,2 ct/kWh vergütet. In ertragsschwachen Zeiten muss das Haus auch Strom beziehen, doch dies sind nur wenige Hundert kWh pro Jahr. „Durch den Überschussstrom und die CO₂-neutrale Heizanlage ist unser über 50 Jahre altes Haus nun zum Plusenergiehaus geworden“, sagt Ruf.

Wegen des durchdachten Konzepts konnte Familie Ruf auch eine Förderung erhalten und brauchte nicht einmal die Hälfte der etwa 68.000 Euro Investitionskosten selbst aufzubringen. „Das macht das Konzept auch finanziell höchst attraktiv“, so Ruf. „Durch die neue Technik sparen wir so viel Geld, dass sich unsere Investition schon in circa 7,5 Jahren amortisiert haben wird.

Eine Win-win-Situation für uns und für das Klima, denn durch die neue Heizung sparen wir nun 10 t CO₂-Emissionen pro Jahr ein.“ Um den eigenen CO₂-Fußabdruck weiter zu senken, plant Ruf die baldige Anschaffung eines Elektroautos, das mit Überschussstrom von der PV- und Windkraftanlage geladen werden soll. ■
Quelle: varmeco / ml