Weshalb ein 1976 errichtetes Einfamilienhaus jetzt nur noch sehr wenig externe Energie für Wärme und Warmwasser benötigt
Lässt sich ein fast 50 Jahre altes Haus so modernisieren, dass es für Heizung, Warmwasser und Strom fast keine Energie mehr von außen benötigt? Helmut Kaufmann aus dem nordrhein-westfälischen Wenden-Möllmicke beantwortet das mit „ja“.
Helmut Kaufmann hat in seinem 1976 errichteten Einfamilienhaus mit 220 Quadratmetern Wohnfläche auf effiziente Wärmepumpentechnik für Heizung und Warmwasser sowie auf regenerative Stromerzeugung gesetzt. Dadurch hat er im Schnitt seinen jährlichen Gasverbrauch um rund 75 Prozent gesenkt. Mit dem Solarstrom wird nun auch ein Elektroauto geladen, dennoch reduzierten sich die jährlichen Stromkosten um die Hälfte.
Zukunftssicher modernisiert
Hauseigentümer Helmut Kaufmann ist vom Fach, sein 1957 gegründeter SHK-Meisterbetrieb wird bereits in der dritten Generation geführt. Er leitet die Helmut Kaufmann GmbH seit 1985, mittlerweile sind auch die beiden Söhne Daniel, Installateur- und Heizungsbauermeister, und Stefan Kaufmann, Elektrotechnikermeister, mit an Bord. Somit liegt die Expertise für effiziente Gebäudetechnik komplett in der Familie.
Der Inhaber des Familienunternehmens nahm die Dachsanierung seines Gebäudes zum Anlass, eine große Photovoltaikanlage (Bild 1) mitsamt Batteriespeicher zu installieren. Im gleichen Zuge hat er das Heizsystem mit Technik von Buderus auf einen bivalenten Betrieb umgerüstet: Statt des betagten Gaskessels arbeiten nun eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und ein effizientes Gas-Brennwertgerät im Verbund. Das Ergebnis: fast vollständige Unabhängigkeit vom Energieversorger.
Bei der Konzeption der neuen Wärme- und Warmwasserversorgung hat Michael Dille von der Buderus Niederlassung Gießen unterstützt: „Um für Strom und Wärme möglichst unabhängig von externer Energie zu werden, braucht es Systemtechnik auf Basis regenerativer Energien. Zugleich wollten wir vorhandene Technik und hydraulische Anschlüsse sinnvoll weiter nutzen, zudem war eine Vorlauftemperatur von 55 °C für die vorhandenen Heizflächen erforderlich.“
Das gab die Richtung für die Modernisierung vor. Die Entscheidung, bei Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät auf Wärmeerzeuger des Systemexperten Buderus zu setzen, war umgehend getroffen, sagt Helmut Kaufmann: „Die Systemtechnik von Buderus kennen wir, damit machen wir als Meisterbetrieb seit Jahren gute Erfahrungen bei unseren Kunden.“
Das Beste aus zwei Welten
Der alte Gaskessel von 1997 war schnell demontiert. Das neue, bivalente Heizsystem besteht aus einer Luft-Wasser-Wärmepumpe Logatherm WLW196i-8 (Bild 2) und einem Gas-Brennwertgerät Logamax plus GB172 (Bild 3): „Wir kombinieren die Stärken beider Heiztechniken und können die Wärmeerzeuger im System immer dann einsetzen, wenn es zum jeweiligen Zeitpunkt am effizientesten ist“, erklärt Daniel Kaufmann, der die Komponenten mit installiert hat (Bild 4). Die Wärmepumpen-Außeneinheit deckt die Grundlast der Wärme- und Warmwasserversorgung ab. Sie nutzt dazu die kostenlose Umweltenergie aus der Luft und den selbst erzeugten Strom der Photovoltaikanlage des Einfamilienhauses. Steht ausreichend PV-Strom zur Verfügung, arbeitet die Logatherm WLW196i AR komplett CO₂-neutral und es fallen keine Energiekosten für den Betrieb an.
Die Wärmepumpe in der Leistungsgröße 8 kW erreicht bei A2/W35 einen COP von 4,25 – die Logatherm WLW196i AR produziert aus der zugeführten elektrischen Energie somit das rund Vierfache an Wärmeenergie. Sie erreicht die Energieeffizienzklasse A++ (A+++ -> G). Ein weiterer Vorteil des Geräts: Es lässt sich mit einer Vorlauftemperatur von bis zu 62 °C betreiben und damit optimal zur Nachrüstung im Bestand wie bei Helmut Kaufmann einsetzen. Zu einem sparsamen Betrieb trägt die drehzahlgeregelte Inverter-Technologie bei – dadurch passt sich die Leistung der Wärmepumpe jederzeit an den Bedarf im Heizsystem an. Verteilt wird die Heizwärme per Fußbodenheizung mit einer Auslegungstemperatur von 38/28 °C sowie über Heizflächen mit einer Auslegungstemperatur von 55/45 °C.
Das wandhängende Gas-Brennwertgerät Logamax plus GB172 mit einer nominellen Heizleistung von 14 kW ist der perfekte Mitspieler im System: Es erzeugt effizient hohe Vorlauftemperaturen, die Raumheizungs-Energieeffizienz beträgt 92 Prozent. Der Logamax plus GB172 kommt zum Einsatz, wenn die Wärmepumpe bei sehr niedrigen Außentemperaturen weniger effizient arbeitet. Er dient zudem zur Spitzenlastabdeckung und passt die Heizleistung modulierend an den aktuellen Bedarf an. Mit dem bivalenten Heizsystem schöpft Helmut Kaufmann damit gezielt Effizienzvorteile aus und senkt Emissionen sowie Heizkosten.
Hoher Warmwasserkomfort
Für die Warmwasserbereitung setzt der Anlagenbetreiber auf weitere Komponenten, die intelligent ins Heizsystem eingebunden sind: Zum einen beheizen drei 9-kW-Heizstäbe einen Warmwasserspeicher mit knapp 950 Liter Fassungsvermögen. Für die Heizstäbe wird der selbst erzeugte PV-Strom eingesetzt. Ergänzend kommt eine Frischwasserstation Logalux FS 27/3 von Buderus zum Einsatz (Bild 5). Sie ist direkt neben dem großen Warmwasserspeicher installiert und nutzt das vorerwärmte Wasser aus dem Speicher, um das Trinkwasser per Durchlaufprinzip auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. Das ist eine besonders hygienische Art der Warmwasserbereitung, weil das Wasser erst bei Bedarf erhitzt wird und so weniger warmes Wasser im Leitungssystem stagniert.
Bilder: Buderus
Die bei Helmut Kaufmann installierte Frischwasserstation hat eine Nennzapfleistung von 27 l/min (bei Temperaturen von 70 °C Vorlauf, 60 °C Warmwasseraustritt und 10 °C Kaltwasser). Für größere Gebäude bietet Buderus auch Geräte mit beispielsweise bis zu 160 l/min an, alternativ lassen sich auch mehrere kleinere Leistungsgrößen in Kaskade betreiben.
Ein wasserführender Pelletofen speist in der Übergangszeit und im Winter ebenfalls Wärme ins Heizsystem ein. Er hat einen Heizwasser-Wärmeübertrager und ist über wasserführende Leitungen mit dem Speicher verbunden. Dadurch heizt er den Aufstellraum und unterstützt zugleich die zentrale Beheizung und Warmwasserbereitung. Die Photovoltaikanlage übernimmt einen wichtigen Part im auf Autarkie ausgelegten Gesamtsystem. Das große Flachdach war nach der Dachsanierung dafür geradezu prädestiniert. Jetzt erzeugen 110 PV-Module eine Gesamtleistung von 30 kWp. Der Strombedarf von bislang rund 6.700 kWh/Jahr wird nun fast vollständig von der PV-Anlage gedeckt. Installiert sind auch zwei Batteriespeichermodule (Bild 6) mit einer Kapazität von jeweils 10,2 kWh.
Fazit
Das modernisierte Einfamilienhaus von Helmut Kaufmann zeigt, wie ein nahezu autarker Betrieb der Gebäudetechnik machbar ist. Das neue Buderus Heizsystem mit Luft-Wasser-Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät vereint die Vorteile zweier Heiztechniken und legt den Fokus auf einen effizienten und emissionsarmen Betrieb.
Weitere Komponenten wie die Frischwasserstation für höchsten Warmwasserkomfort runden das System ab. Mit der Modernisierung hat der Hausbesitzer dank bivalenter Heiztechnik die Weichen gestellt, um bis 2045 klimaneutral heizen zu können: Dafür womöglich weitere erforderliche Investitionen, beispielsweise in eine Wärmedämmung oder neue Heizkörper, lassen sich so zeitlich entzerren – dennoch profitiert Helmut Kaufmann bereits jetzt von minimalen Energiekosten. Für die Umwelt macht sich diese clevere Lösung durch einen emissionsarmen Betrieb bezahlt.
Info → Buderus