Stadthaus mit Vorbildcharakter

Klima/Lüftung

Stiebel Eltron. Wärmepumpe und PV ergänzen sich in einem Wohnhaus in Niedersachsen. Das Energiekonzept entspricht den Bedürfnissen der Bewohner und ist ausbaufähig. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe von Stiebel Eltron trägt dazu bei.

13. Juni 2018
© nieberg architect
Bild 1: Stadthaus mit Vorbildcharakter (© nieberg architect)

Für den Architekten und Innenarchitekten Axel Nieberg aus Hannover war die Aufgabenstellung für dieses Neubauprojekt anspruchsvoll: Auf einem 2.000 Quadratmeter 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 einfügt.

Das moderne Stadthaus mit etwa 320 Quadratmeter ist nach KfW-70-Standard errichtet. Um den Neubau umweltfreundlich mit Wärme und Warmwasser zu versorgen, setzte der SHK-Fachbetrieb ProHeSa Gebäudetechnik aus Hannover auf ein zukunfts- und ausbaufähiges Haustechnikkonzept. Geschäftsführer Ferdi Günaydin schlug vor, zwei Technologien miteinander zu kombinieren: eine invertergeregelte Luft/Wasser-Wärmepumpe als Heizungsanlage sowie eine Photovoltaikanlage, die im Jahresdurchschnitt rund 90 Prozent des Strombedarfs im Haushalt deckt. Überschüsse werden ins Netz eingespeist.

Überzeugendes Konzept

Vom Konzept waren Architekt und Bauherr gleichermaßen überzeugt. ProHeSa übernahm die komplette Planung, einschließlich der Anlagenberechnung sowie die komplette Ausführung. Bei der Wahl der Luft/Wasser-Wärmepumpe entschied sich der Fachbetrieb für ein Stiebel Eltron-Gerät. Die außen aufgestellte Wärmepumpe WPL 25 A ist eine effiziente und leistungsstarke Kompakteinheit. Zu den Merkmalen gehören die hohe Material- und Verarbeitungsqualität, das Design und der leise Betrieb. Der Schallleistungspegel beträgt nach EN 12102 gerade einmal 56 dB(A).

Mindestens genauso wichtig ist jedoch die hohe Effizienz, die mit dieser Außenluft-Wärmepumpe einhergeht. Aufgrund der modulierenden Betriebsweise passt sich die WPL 25 A an den mit der Außentemperatur schwankenden Wärmebedarf des Gebäudes an und arbeitet vor allem im Teillastbetrieb äußerst effizient. Dazu reguliert sie permanent und stufenlos die Drehzahl des Verdichters. Die Laufzeiten des Verdichter-Kompressors werden verlängert, die Taktfrequenz minimiert, was Energie einspart und die Lebenszeit der Wärmepumpe erheblich erhöht.

Gleichmäßig komfortabel

Die Vorteile der Inverter-Technologie spürt die Familie vor allem in den Übergangszeiten, wenn Tages- und Nachttemperaturen stark schwanken: Auch dann bleiben die Raumtemperaturen nahezu gleichmäßig. Dank der von Stiebel Eltron entwickelten Dampf- und Nassdampfzwischeneinspritzung kommt die WPL 25 A mit niedrigen Außentemperaturen zurecht und bewährt sich an kalten Wintertagen: je niedriger die Außentemperatur, desto höher die mögliche Leistung. Auf dem Dach des Wohnhauses befindet sich die nach Süden ausgerichtete Photovoltaikanlage.

Unbeschattet fangen die Solarmodule ein Maximum an Sonnenenergie ein und erzielen eine Leistung von 3,7 kWp. Die Photovoltaikanlage steigert den ökonomischen Betrieb der Luft/Wasser-Wärmepumpe, indem sie den größtmöglichen Anteil ihres Strombedarfs mit selbst erzeugtem Solarstrom deckt.

Ein Wechselrichter übernimmt das Strommanagement. Zum einen wandelt er den Sonnenstrom in Netzstrom um, zum anderen stellt er den Eigenstrom vor dem des Stromanbieters für sämtliche Abnehmer im Haus und eben auch für die Wärmepumpe bereit. Als Speicherlösung kommen von Stiebel Eltron ein 200-Liter-Pufferspeicher SBP 200 E zur Heizungsunterstützung und ein 300-Liter-Trinkwarmwasserspeicher SBB 300 Trend zum Einsatz.

Die Wärmepumpe gewinnt Umweltwärme ganz einfach aus der Umgebungsluft und erwärmt mit dieser Energie das im Pufferspeicher bevorratete Heizungswasser sowie das Warmwasser im separaten Trinkwasserspeicher. Im Idealfall nutzt die Heizung als Antriebsenergie den selbst produzierten Solarstrom vom Dach.

Erst wenn der aktuelle Bedarf von Wärmepumpe und anderen Stromverbrauchern im Haushalt gedeckt ist, speist die PV-Anlage überschüssigen Strom ins Netz. Manchmal wird auch Strom aus dem Netz bezogen. Installiert ist deshalb ein Doppeltarifzähler, der in den vom Netzbetreiber definierten Zeiten vom Hochtarif auf den günstigeren Niedertarif umschaltet.

Von der PV-Anlage lassen sich im Jahresdurchschnitt rund 30 Prozent des Strombedarfs für die Wärmepumpe decken. „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 mit einem Stromspeicher die Effizienz des gesamten Haustechnikkonzeptes erheblich steigt“, berichtet Ferdi Günaydin.

Für die Umwelt lohnt sich die Nutzung der Sonnenwärme jedoch schon jetzt. „Und für die spätere Investition in einen Stromspeicher, der die Familie nahezu autark von Energieversorgern macht, sind bereits alle wichtigen Vorkehrungen getroffen.“ Im Moment hoffen die Bauherren noch auf fallende Preise für haushaltsgeeignete Batteriespeicher und weitere Verbesserungen bei der Speicherkapazität.

Effiziente Wärmeverteilung

Mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeitet die Luft/Wasser-Wärmepumpe besonders effizient. Deshalb ist die Wärmeverteilung ein wichtiger Bestandteil im Heizkonzept. Sie erfolgt im gesamten Haus über eine Fußbodenheizung. Rund 2.300 Meter sind verlegt und tragen maßgeblich zur Behaglichkeit bei. Auch unter gestalterischen Gesichtspunkten war sie die erste Wahl. Mit dem Energiekonzept ist auch Architekt Axel Nieberg mehr als zufrieden: „Dieses Haus hat Vorbildcharakter, denn es nutzt das Potenzial klimafreundlicher Technologien konsequent aus.“

Erschienen in Ausgabe: 04/2018

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