Umweltfreundlich einheizen

Vor ihrem Einzug in das 1935 erbaute Haus im Breisgau stand die dreiköpfige Familie Sommer vor umfassenden Sanierungsarbeiten, denn sie wollten das Haus komplett unter energetischen Gesichtspunkten renovieren. Es wurde vollständig entkernt und durchgehend mit schadstoffarmen sowie umweltgerechten Baustoffen und Materialien ausgestattet. Bei der Hauswärmeversorgung war der Familie wichtig, die alte Öl- beziehungsweise Schwerkraftheizung durch ein System abzulösen, das effizient arbeitet und auch den zukünftigen Anforderungen an den Klimaschutz gerecht wird. Die Entscheidung fiel auf „Solaera“ von Consolar (www.consolar.de), eine neue Generation von Solarheizungen. „Das Angebot an Solaranlagen ist unglaublich vielfältig. Welche Lösung auch wirklich effizient arbeitet, ist oft schwer zu erkennen“, so Dipl.-Ing. Gerhard Sommer, Hausherr und selbst freier Architekt. „‚Solaera’ ist ein sehr innovatives System, das uns sofort überzeugt hatte.“

 
Maximaler Wärmeertrag

„Solaera“ erlaubt es den Sommers, ihr komplettes Haus mit nur einem Solarsystem mit Heizung und Warmwasser zu versorgen. Denn die Solarheizung setzt da an, wo die Leis­tung anderer konventioneller Solaranlagen an ihre Grenzen stößt: Während diese bislang lediglich rund 20 bis 40 % der Hauswärmeversorgung solar abdecken können, generiert das Kompaktsystem von Consolar 80 bis 85 % der Energie aus der Sonne. Möglich ist dies durch die Kombination aus Hybridkollektoren, einem Kombispeicher sowie einem Energiezentrum, bestehend aus einem Latentwärmespeicher auf Wasser-Eis-Basis und einer Wärmepumpe. Das System gewinnt auch dann noch ausreichend Energie, wenn die Solareinstrahlung gering ist – z.B. bei bewölktem Himmel oder in der Nacht. Denn die Hybridkollektoren von „Solaera“ wandeln nicht nur die direkte Sonneneinstrahlung in Energie um, sondern machen sich ebenso die Wärme in der Umgebungsluft zunutze. „Solaera“ wurde gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme umfassend getestet. Auch das Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Stuttgart (ITW) hat die Solarheizung eingehend geprüft und bestätigt. Dabei überzeugt die Solarheizung durch hohe Effizienz auf kleinem Raum. Denn das Energiezentrum und der Kombispeicher nehmen im Keller der Sommers nur rund 3 x 1,5 m Platz in Anspruch.

 
Technologie sorgt für Wärme

Die von Consolar neu entwickelten Kollektoren sind eine Mischung aus Solar-/Luft-Hybridkollektoren mit einem integrierten Gebläse. Acht Kollektoren wurden bei den Hausbesitzern auf dem Dach angebracht, die insgesamt eine Kollektorfläche von rund 20 m² haben. Bei genügend Sonneneinstrahlung fungiert die Lösung wie ein Sonnenkollektor: Die in den Rohrleitungen des Kollektors zirkulierende Solarflüssigkeit wird erwärmt und an den Kombispeicher im Keller abgegeben. Bei geringer Solareinstrahlung ziehen die auf der Rückseite der Hybridkollektoren eingebauten Gebläse Umgebungsluft an. Über einen mit dem Absorber verbundenen Luftwärmetauscher wird die angezogene Luft zunächst durch den Kollektor und dann auf der Vorderseite wieder nach außen geschleust. Auf diese Weise wird die Solarflüssigkeit im Kollektor erwärmt. Hierbei entsteht Niedertemperaturwärme, die mittels Sole in den Latentwärmespeicher geführt wird, der auf einem niedrigeren Niveau als der Kombispeicher arbeitet. Zur Energiegewinnung entzieht die Wärmepumpe dem Speicher dann die Niedertemperaturwärme. Wird keine Energie benötigt, kann der Latentwärmespeicher die Wärme auf einem entsprechend niedrigen Temperaturniveau verlustfrei ansammeln. Durch Wechsel des Aggregatzustandes von Wasser zu Eis kann der 320-l-Speicher das Achtfache seines Volumens einlagern – bei einem Temperaturhub von 10 K. Er ermöglicht so auch in kalten Nächten eine besonders hohe Effizienz.
Erdbohrungen waren bei Familie Sommer nicht notwendig. Zwar werden oftmals Erdreichwärmetauscher oder Erdsonden benötigt, um ein Wärmepumpensystem mit Niedertemperaturwärme zu versorgen – bei der Solarheizung von Consolar übernehmen hingegen die Hybridkollektoren diese Aufgabe. Familie Sommer kombiniert „Solaera“ mit einer Wandheizung mit Lehmputz. So sind im Raum keine Heizkörper sichtbar, und auch Pellets werden nicht benötigt.

Erwiesene Effizienz

Die hohe Energieausbeute von „Solaera“ wurde erst kürzlich in einem Vergleichstest nachgewiesen. Hierfür wurden fünf Heizsysteme gegenübergestellt: eine Gasheizung kombiniert mit einer Solaranlage zur Heizungsunterstützung, eine Ölheizung ebenfalls mit kombinierter Solaranlage, eine Solaranlage mit Erdsonden-Wärmepumpe, eine Solaranlage mit Luft-Wärmepumpe sowie „Solaera“. Das Ergebnis zeigt: Im Vergleich der CO₂-Emissionen erweist sich die Solarheizung von Consolar als Spitzenreiter und ist damit die umweltfreundlichste Heizung. Als Vergleichs-Basis hierzu wurden die CO₂-Äquivalente der GEMIS-Studie 4,5 herangezogen. Aufgrund der neuartigen Wärmegewinnung der Hybridkollektoren spart „Solaera“ beispielsweise über 60 % im Vergleich zu Ölheizungen ohne solare Heizungsunterstützung ein. Außerdem ist die Solarheizung auch das einzige System, das die Einsparung an Primärenergie von 50 % übersteigt. Auch in Sachen Kosten konnte die Solarheizung von Consolar im Vergleich überzeugen. So ist z.B. laut Testergebnis eine Ölheizung mit Solar pro Jahr 36 % teurer als die Solarheizung „Solaera“. Eine Gasheizung ist 10 % teurer und eine Erdsonden-Wärmepumpe bei gleichem Stromtarif ist 4 % teurer. Die Erfahrungen von Familie Sommer unterstreichen das Ergebnis: „Wir kommen mit nur rund 300 € Energiekosten im Jahr aus“, bilanziert Gerhard Sommer. Für den Vergleich im Test wurden die Investitionskosten der Anlagen, Zinsen, Installationen, Material, Wartung, Brennstoff/Strom, Preissteigerungen und Förderungen im Rahmen einer Vollkostenrechnung über 20 Jahre hinweg betrachtet. Lediglich für den Betrieb der Wärmepumpe werden 15 bis 20 % Strom benötigt. Erfolgt die Stromversorgung ebenso aus regenerativen Energien kann das Haus sogar komplett CO₂-emissionsfrei beheizt werden.

Solares Wohnen im Altbau möglich

Die Solarheizung deckt einen Wärmebedarf bis 13 000 kWh ab. Das ist für die meisten Neubauten und gut gedämmten Altbauten – wie das Haus der Sommers – ausreichend, um das Gebäude zu 100 % mit Heizung und Warmwasser zu versorgen. Für nicht gut gedämmte Altbauten, bei denen der Wärmebedarf größer ist, erlaubt jetzt eine Erweiterung beim Sys­temregler, „Solaera“ mit einem bestehenden fossil befeuerten Heizkessel zu kombinieren. Auf diese Weise wird sogar ein Gesamtwärmebedarf von 25 000 kWh abgedeckt.