Eigenheim energetisch saniert
Wärmepumpen-Hybridanlage mit Eisspeicher
Ein über 80 Jahre altes Zweifamilienhaus im Weserbergland sollte in den Bereichen Wärmedämmung, Fenster und Heizung saniert werden, um es fit für die Zukunft zu machen. Der Besitzer prüfte mehrere Varianten, um sich schlussendlich für eine Wärmepumpen-Hybridanlage mit Eisspeicher zu entscheiden.
Seit zehn Jahren trug sich Axel S. aus dem Weserbergland mit Modernisierungsgedanken für sein 1929 errichtetes Zweifamilienhaus mit einer Wohnfläche von 220 m2. „Ich will im Alter meine Heizkosten bezahlen können“, erläutert er dazu.
Der durchschnittliche Jahresverbrauch der bis dato verbauten 20 Jahre alten Niedertemperatur-Ölheizung lag bei etwa 4500 l, so dass bisher bei einem Heizölpreis von 85 € pro 100 l fast 4000 € pro Jahr an Heizkosten aufgewendet wurden. Zu viel, wie Axel S. fand: „Mir ging es um eine besonders energiesparende, zukunftssichere Rundumlösung, die die Bereiche Heizung, Wärmedämmung und Fenster umfasste. Denn die Energiepreise werden weiter steigen und damit auch unsere Kostenbelastung.“
Die Suche nach der Lösung für die Heizung als Haupt-Einsparquelle gestaltete sich langwierig. Nach einigem Hin und Her fiel die Entscheidung, sich von fossilen Energieträgern und den ungewissen Preisentwicklungen komplett unabhängig zu machen. „Auch über eine Holzpellets-Heizung haben wir nachgedacht, aber diese Lösung wegen der gestiegenen Rohstoffpreise ebenfalls verworfen“, so der Hausbesitzer. Schließlich fiel die Entscheidung auf eine Eisspeicherheizung mit dem Wärmepumpen-Hybridsystem „ThermSelect“ von MHG Heiztechnik (www.mhg.de) und einer thermischen Solaranlage. Ausschlaggebend waren das von der Installationsfirma Schackert Heizung und Sanitärtechnik gemeinsam mit einem Energieberater entwickelte Gesamtkonzept und die prognostizierte Energieeinsparung. Der Eisspeicher ersetzt als Energiequelle die sonst notwendigen Erdwärmesonden: Wegen eines Wasserschutzgebietes waren Bohrungen nicht gestattet.
Umsetzung
Der zukünftige Wärmebedarf des Objektes wurde im Rahmen der Planung mit ca. 32 000 kWh pro Jahr ermittelt. Die bereits installierten Alu-Konvektoren sollten erhalten bleiben.
Darauf basierend installierte die Firma Schackert eine Wärmepumpen-Hybridanlage mit einer Nenn-Heizleistung von 16,85 kW (bei A7/W35 sowie quellenseitig 3 K und heizungsseitig 5 K Spreizung) in Split-Bauweise mit außen installiertem Verdampferteil und einem in den Erdboden vor dem Haus eingelassenen Eisspeicher mit einem Volumen von 12 m3. Damit wurde die Eisspeicher-Technik erstmals mit einer Hybrid-Wärmepumpe kombiniert. Darüber hinaus wurden ein 800 l-Solar-Pufferspeicher und eine 15 m2-Röhrenkollektor-Solarthermie-Anlage verbaut. Die Anlage ist auf eine Vorlauftemperatur von max. 55 °C bei -15 °C ausgelegt. Das Dach wurde mit Zwischensparren und einer 23 cm-Aufdachdämmung versehen; die Fenster werden noch schrittweise ersetzt.
„Die neue Heizungsanlage nutzt zwei regenerative Wärmequellen im Parallel- oder Alternativbetrieb. Abhängig vom Energieangebot wählt die intelligente Regelung die Luft und/oder das Eisspeicher-Heizsystem als Wärmequelle“, erläutert Alexander Schackert.
Drückt man auf das Metallplättchen, wie bei einem Taschenwärmer, stellt sich wohlige Wärme ein. Wenn 1 l Wasser bei 0 °C zu Eis erstarrt, setzt dieser Vorgang so viel Wärme frei, wie man benötigt, um 1 l Wasser von 0 auf 80 °C zu erwärmen. Das Wärmepumpen-Hybridsystem wandelt die Energie in Nutzwärme für Heizung und Brauchwasser um, bis der Eisspeicher komplett gefroren ist. PE-Rohre dienen als Wärmeübertrager für die Solarenergie und die quellenseitige Energieentnahme für die Wärmepumpe.
Die Erträge aus der thermischen Solaranlage werden zur Regeneration des Eis-Speichers genutzt. Sie führen dazu, dass das Eis abtaut und dem Wasser somit neue Energie zugeführt wird. Alternativ beheizt die Solaranlage den bivalenten Solar-Pufferspeicher über einen separaten Wärmetauscher. Eine Nachheizung des Puffers erfolgt über ein Umschaltventil durch die Wärmepumpe.
„Die Kombination aus Eisspeicher und ‚ThermSelect‘ bietet einzigartige Vorteile: Durch die parallele Nutzung von Luft- und Eisspeicher-Wärme wird die Nutzungszeit des Eisspeichers mindestens verdoppelt. Anders als bei reinen Sole-Wärmepumpen wird daher kein energieintensiver Elektro-Heizstab benötigt, um bei einer vollständigen Entladung des Eisspeichers die Wärmeversorgung zu sichern. Und wir erzielen eine maximale Energieeffizienz, die von herkömmlichen Wärmepumpen nicht erreicht wird“, so Dipl.-Ing. Maik Zöhler, Produktmanager Wärmepumpen bei der MHG Heiztechnik GmbH.
Die Bilanz
Die Firma Schackert wurde im August 2011 mit der Installation beauftragt, die bis zur Inbetriebnahme etwa einen Monat dauerte. Das Gros der Zeit entfiel auf die Einbringung des Eisspeichers. Um die Hausbewohner in der Zwischenzeit mit Warmwasser zu versorgen, wurde nach dem Ausbau der veralteten Heizungsanlage übergangsweise ein Durchlauferhitzer installiert.
Die Gesamtkosten beliefen sich auf ca. 50 000 € inkl. MwSt., wovon etwa 7500 € aus Fördermitteln (Bafa, örtlicher Energieversorger, KfW-Zuschuss) in Abzug gebracht werden können.
