Das freistehende Einfamilienhaus wurde im Jahr 1998 in Visselhövede, einer Kleinstadt zwischen Soltau und Verden an der Aller, errichtet. Es verfügt über eine Wohnfläche von insgesamt rund 200 m2, verteilt auf zwei Etagen. Hinzu kommt ein voll unterkellerter Bereich mit etwa 100 m2 Nutzfläche. Die Wärmeverteilung erfolgt über eine Kombination aus Fußbodenheizung in den beiden Wohngeschossen und Heizkörpern im Kellergeschoss.
Vor der Modernisierung basierte die Wärmeversorgung auf einer Ölheizung. Der jährliche Verbrauch lag im Bereich von 1500 bis 2000 l Heizöl. Ergänzend war bereits eine Solarthermieanlage mit Röhrenkollektoren aus der Anfangszeit dieser Technik installiert. Die Solarthermieanlage war weiterhin betriebsfähig, konnte jedoch nur begrenzt zur Effizienzsteigerung des auf der Ölheizung basierenden Gesamtsystems beitragen. In den Wintermonaten wurde außerdem täglich ein offener Kamin genutzt.
Effizienz und Komfort
Im Zuge der Erneuerung der Anlagentechnik (eine energetische Sanierung der Gebäudehülle war nicht notwendig) stand die vollständige Abkehr von fossilen Energieträgern im Fokus. Gleichzeitig sollte ein möglichst hoher Anteil der benötigten Energie direkt im und am Gebäude erzeugt und genutzt werden. Neben der Reduzierung von Emissionen spielte auch die Steigerung des Autarkiegrads des Gebäudes eine zentrale Rolle.
Auf Basis einer Heizlastberechnung durch das ausführende Unternehmen Bostelmann & Euhus GmbH & Co. KG Sanitär-Heizsysteme-Solartechnik aus Visselhövede standen unterschiedliche Versorgungskonzepte mit erneuerbaren Energien zur Diskussion. Die Wahl fiel nach eingehender Beratung durch den Fachbetrieb und Experten des Energietechnikanbieters Ritter Energie schließlich auf eine Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie, ergänzt durch eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher. Ausschlaggebend für die Entscheidung des im Ruhestand befindlichen Eigentümer-Ehepaars waren neben Effizienzaspekten und ökologischen Vorzügen auch die komfortable Betriebsweise und der geringe Wartungsaufwand.
Bild: Bostelmann & Euhus / Christopher Euhus
Erzeugung und Nutzung entkoppelt
Mit der Umsetzung der Maßnahme wurde die bestehende Öltechnik vollständig zurückgebaut. An ihre Stelle trat eine Luft/Wasser-Wärmepumpe vom Typ Paradigma WP Aero Calima mit einer Nennleistung von 13 kW, die die zentrale Wärmeerzeugung von einer Seite des Gebäudes aus übernimmt.
Im Unterschied zum bisherigen System, das weitgehend auf einem fossilen Energieträger basierte, nutzt die neue Anlage überwiegend Umweltenergie. Die Wärmepumpe wird dabei durch eine neue Solarthermieanlage unterstützt, bestehend aus zwei Kollektoren des Typs Paradigma AquaPlasma mit einer Gesamtkollektorfläche von 7,98 m2. Diese übernehmen nicht nur in den sonnenreichen Monaten, sondern aufgrund ihrer hohen Effizienz auch in den Sonnenperioden der kalten Jahreszeit und in den Übergangszeiten einen großen Teil der Warmwasserbereitung und entlasten damit die Wärmepumpe, die weniger Starts und eine geringere Laufzeit benötigt.
Die Speicherung und Verteilung der Wärme erfolgt über einen Kombispeicher Paradigma SP Aqua HEX+ 750 mit anmontierter Solarstation ST Aqua+ und Frischwasserstation FW Aqua HEX+ von Ritter Energie. Während im Altbestand die Wärmeerzeugung direkt an den Bedarf gekoppelt war, ermöglicht das neue Speicherkonzept eine zeitliche Entkopplung von Erzeugung und Nutzung, was die Effizienz des Gesamtsystems deutlich erhöht. Zur Optimierung des neuen Systems wurde ein hydraulischer Abgleich durchgeführt, um die vorhandene Wärmeverteilung optimal auf die neue Technik abzustimmen.
Bild: Bostelmann & Euhus / Christopher Euhus
Solares Nutzungskonzept erweitert
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zur bisherigen Situation liegt in der Stromversorgung des Gebäudes. Während zuvor der gesamte Bedarf aus dem Stromnetz gedeckt wurde, wird die elektrischen Energie nun zu einem großen Teil vor Ort selbst erzeugt. Zu diesem Zweck wurde eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 12 kWp installiert. Ergänzt wurde sie durch einen Batteriespeicher mit einer Kapazität von 8,7 kWh und eine Wallbox zum Laden eines E-Mobils. Das geregelte System ermöglicht es, Stromgewinnung und -nutzung zeitlich so zu verschieben, dass ein erheblicher Teil des Solarstroms direkt für den eigenen Bedarf genutzt werden kann. Insbesondere im Zusammenspiel mit der Wärmepumpe ergibt sich ein deutlicher Effizienzgewinn, da der selbst erzeugte Strom bevorzugt für die Wärmeerzeugung eingesetzt werden kann. Damit wird nicht nur der Netzbezug reduziert, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage verbessert.
Sämtliche Module für Solarthermie und Photovoltaik sind auf der nach Süden ausgerichteten Dachfläche zur Gartenseite hin installiert. Auf der Ostseite des Zwerchdachs – dem quer zum Hauptdach angeordneten Dachaufbau mit eigenem Giebel – wurden neben dem Schornstein des Hauses ebenfalls PV-Module angebracht, um auch die Sonnenstrahlen der Morgenstunden nutzen zu können. Durch die Nutzung der verschiedenen Dachbereiche und Ausrichtungen wird die solare Einstrahlung über den Tagesverlauf optimal genutzt. Im Vergleich zur vorherigen Situation, in der lediglich eine kleinere Solarthermieanlage vorhanden war, steht nun ein deutlich erweitertes solares Nutzungskonzept zur Verfügung, das sowohl Wärme als auch Strom bereitstellt.
Hoher Autarkiegrad erreicht
Mit der Modernisierung wurde die Wärmeversorgung vollständig auf erneuerbare Energien umgestellt. Gleichzeitig ermöglicht die Kombination aus Photovoltaik und Batteriespeicher eine signifikante Reduzierung des externen Strombezugs. Im Vergleich zum Ausgangszustand ergibt sich damit eine deutliche Verbesserung in mehreren Bereichen. Der Einsatz fossiler Brennstoffe entfällt vollständig, während der Anteil selbst erzeugter Energie steigt. Darüber hinaus sorgt das integrierte System für eine höhere Effizienz und eine bessere Anpassung an den tatsächlichen Energiebedarf.
Das Projekt zeigt, dass auch fast 30 Jahre alte Einfamilienhäuser geeignete Voraussetzungen für die Integration moderner Energietechnik bieten können. Insbesondere vorhandene Flächenheizsysteme erleichtern die Umstellung auf Wärmepumpenlösungen. Die Kombination aus Wärmepumpe, Solarthermie und Photovoltaik stellt dabei eine Möglichkeit dar, unterschiedliche regenerative Energiequellen sinnvoll miteinander zu verknüpfen und einen hohen Grad an Energieautarkie zu erreichen.
- Die Luft/Wasser-Wärmepumpe mit 13 kW Nennleistung bildet in Kombination mit Solarthermie die zentrale Wärmeversorgung des Gebäudes.
- Ein 750-l-Kombispeicher mit Frischwasserstation entkoppelt Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe, während ein hydraulischer Abgleich die Wärmeverteilung optimiert.
- Die Solarthermieanlage mit 7,98 m2 Kollektorfläche übernimmt einen wesentlichen Anteil der Warmwasserbereitung und reduziert die Betriebszeiten der Wärmepumpe.
- Die 12-kWp-Photovoltaikanlage mit 8,7-kWh-Batteriespeicher versorgt die Wärmepumpe bedarfsgerecht mit Eigenstrom und reduziert den Netzstrombezug.
Bild: Bostelmann & Euhus / Christopher Euhus
Bild: Bostelmann & Euhus / Christopher Euhus
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