Wärmepumpen als zentrales Element: Erste Effizienzhaus-Plus-Siedlung Deutschlands

Wärmepumpen als zentrales Element

Erste Effizienzhaus-Plus-Siedlung Deutschlands

In Hügelshart, einem Ortsteil des Städtchens Friedberg in Bayern, ist 2017 eine besondere Neubausiedlung entstanden: Deutschlands erste Effizienzhaus-Plus-Siedlung, erstellt nach den Kriterien des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Bau für Effizienzhaus-Plus-Häuser. Zentraler Bestandteil des energetischen Konzeptes sind Wärmepumpen von Stiebel Eltron als Heizungsanlagen. Alle Gebäude, durchweg als KfW 55-Häuser errichtet, sind darüber hinaus mit einer Photovoltaik-Anlage sowie einem Batteriespeicher ausgestattet.

 (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

(Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Geplant und realisiert wurde die energieeffiziente Siedlung von der Asset Bauen Wohnen GmbH aus Augsburg in Kooperation mit der zum BayWa-Konzern gehörenden BayWa r.e. Renewable Energy GmbH. Gebaut wurden neun Einfamilienhäuser sowie zwei Doppelhäuser, so dass insgesamt 13 Wohneinheiten entstanden sind. In jeder Einheit ist 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 auch aktive Kühlung des Gebäudes über die Heizflächen. Die besondere Effizienz dieses Gerätes beruht auf dem hohen Wärmerückgewinnungsgrad dank Kreuzgegenstromwärmetauscher und der integrierten Wärmepumpe. Um den Mehrwert der Kühlfunktion nutzen zu können, bedarf es bei der Installation nur eines geringen Mehraufwandes. Hingegen ist der Vorteil groß, angenehme Temperaturen auch im Hochsommer genießen zu können – ohne zusätzliche Klimaanlage. Damit die Gebäudekühlung funktioniert, verfügt die Luft-Wasser-Wärmepumpe über einen umkehrbaren (reversierbaren) Kältekreislauf.

Das Lüftungsintegralgerät LWZ 504 sorgt für ein gesundes, angenehmes Raumklima, indem es die verbrauchte Luft aus Räumen wie Küche, Bad und WC absaugt und die über Außenwandventile nachströmende Frischluft im Gebäude verteilt. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Das Lüftungsintegralgerät LWZ 504 sorgt für ein gesundes, angenehmes Raumklima, indem es die verbrauchte Luft aus Räumen wie Küche, Bad und WC absaugt und die über Außenwandventile nachströmende Frischluft im Gebäude verteilt. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Bewährte Komponenten

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 so: „Es handelt sich hier nicht um eine Musterhaussiedlung oder ein Förderprojekt. Vielmehr haben wir den Fokus auf mehr Klimaschutz und Zukunftsfähigkeit gelegt und die damit einhergehenden Anforderungen mit einer massiven und architektonisch anspruchsvollen Bauweise kombiniert. Trotz der hohen Ansprüche sollten die Häuser bezahlbar sein“, so 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 Standard-Komponenten in der Haustechnik, passend dimensioniert und klug kombiniert, können hervorragende energetische Kennwerte erreicht werden.“

Die LWZ 504 übernimmt in jedem Gebäude die Ent- und Belüftung, Beheizung, Warmwasserbereitung und auf Wunsch auch Kühlung. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Die LWZ 504 übernimmt in jedem Gebäude die Ent- und Belüftung, Beheizung, Warmwasserbereitung und auf Wunsch auch Kühlung. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe

Weil die Wärmepumpenanlagen den Strom von der PV-Anlage nutzen, kann die Eigenverbrauchsquote des selbst erzeugten Stroms im Vergleich zu Gebäuden ohne Wärmepumpe erhöht werden: „Der Eigenverbrauch liegt bei rund 40 Prozent“, so Oliver Bast, Produktmanager von Stiebel Eltron. Im Umkehrschluss bedeutet das: Die Bewohner erreichen über das Jahr gesehen eine durchschnittliche Autarkiequote von knapp 50 Prozent. Somit lässt sich fast die Hälfte ihres 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 Bast. „Wenn man diese Zahlen sieht, dürfte eigentlich kein Haus mehr ohne PV-Anlage und Wärmepumpe gebaut werden.“ Im Durchschnitt entsprechen die Ergebnisse in etwa den in der Planungsphase über Simulationen ermittelten Zahlen. „Es zeigt sich aber auch, dass es durchaus Ausreißer in beide Richtungen gibt“, sagt Steffen Mechter, Geschäftsführer der BayWa-Sparte Haustechnik. „Das Verhalten der Bewohner hat demzufolge deutlich höhere Auswirkungen auf die energetische Bilanz des Gebäudes als angenommen. Dabei muss die bessere Effizienz des Gesamtsystems aufgrund eines energiebewussten Verhaltens keinesfalls mit Komforteinbußen einhergehen – das bestätigen uns auch die Bewohner.“ Elke Dehlinger sieht noch 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. Zukünftig könnten weitere Verbraucher in das intelligente Management eingebunden werden, wie z.B. Elektroautos oder smarte Haushaltsgeräte.“ Die Daten der Siedlung wurden bis zum Jahresende 2020 ausgewertet. Die Unternehmen erlangen daraus wichtige Erkenntnisse für die Konzeption und Nutzung von Energieeffizienzhäusern Plus sowie für die stetige Verbesserung des Eigenverbrauchs und somit der stärkeren Unabhängigkeit vom Energielieferanten.

Stiebel Eltron GmbH & Co. KG
www.stiebel-eltron.de

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Wärmepumpen als zentrales Element

Erste Effizienzhaus-Plus-Siedlung Deutschlands

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 (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

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Das Lüftungsintegralgerät LWZ 504 sorgt für ein gesundes, angenehmes Raumklima, indem es die verbrauchte Luft aus Räumen wie Küche, Bad und WC absaugt und die über Außenwandventile nachströmende Frischluft im Gebäude verteilt. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Das Lüftungsintegralgerät LWZ 504 sorgt für ein gesundes, angenehmes Raumklima, indem es die verbrauchte Luft aus Räumen wie Küche, Bad und WC absaugt und die über Außenwandventile nachströmende Frischluft im Gebäude verteilt. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Bewährte Komponenten

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 so: „Es handelt sich hier nicht um eine Musterhaussiedlung oder ein Förderprojekt. Vielmehr haben wir den Fokus auf mehr Klimaschutz und Zukunftsfähigkeit gelegt und die damit einhergehenden Anforderungen mit einer massiven und architektonisch anspruchsvollen Bauweise kombiniert. Trotz der hohen Ansprüche sollten die Häuser bezahlbar sein“, so 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 Standard-Komponenten in der Haustechnik, passend dimensioniert und klug kombiniert, können hervorragende energetische Kennwerte erreicht werden.“

Die LWZ 504 übernimmt in jedem Gebäude die Ent- und Belüftung, Beheizung, Warmwasserbereitung und auf Wunsch auch Kühlung. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Die LWZ 504 übernimmt in jedem Gebäude die Ent- und Belüftung, Beheizung, Warmwasserbereitung und auf Wunsch auch Kühlung. (Bild: Eckart Matthäus für www.asset-gmbh.net / Stiebel Eltron)

Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe

Weil die Wärmepumpenanlagen den Strom von der PV-Anlage nutzen, kann die Eigenverbrauchsquote des selbst erzeugten Stroms im Vergleich zu Gebäuden ohne Wärmepumpe erhöht werden: „Der Eigenverbrauch liegt bei rund 40 Prozent“, so Oliver Bast, Produktmanager von Stiebel Eltron. Im Umkehrschluss bedeutet das: Die Bewohner erreichen über das Jahr gesehen eine durchschnittliche Autarkiequote von knapp 50 Prozent. Somit lässt sich fast die Hälfte ihres 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 Bast. „Wenn man diese Zahlen sieht, dürfte eigentlich kein Haus mehr ohne PV-Anlage und Wärmepumpe gebaut werden.“ Im Durchschnitt entsprechen die Ergebnisse in etwa den in der Planungsphase über Simulationen ermittelten Zahlen. „Es zeigt sich aber auch, dass es durchaus Ausreißer in beide Richtungen gibt“, sagt Steffen Mechter, Geschäftsführer der BayWa-Sparte Haustechnik. „Das Verhalten der Bewohner hat demzufolge deutlich höhere Auswirkungen auf die energetische Bilanz des Gebäudes als angenommen. Dabei muss die bessere Effizienz des Gesamtsystems aufgrund eines energiebewussten Verhaltens keinesfalls mit Komforteinbußen einhergehen – das bestätigen uns auch die Bewohner.“ Elke Dehlinger sieht noch 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. Zukünftig könnten weitere Verbraucher in das intelligente Management eingebunden werden, wie z.B. Elektroautos oder smarte Haushaltsgeräte.“ Die Daten der Siedlung wurden bis zum Jahresende 2020 ausgewertet. Die Unternehmen erlangen daraus wichtige Erkenntnisse für die Konzeption und Nutzung von Energieeffizienzhäusern Plus sowie für die stetige Verbesserung des Eigenverbrauchs und somit der stärkeren Unabhängigkeit vom Energielieferanten.

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