Objektreportage: Maximale Energieeffizienz im kernsanierten Einfamilienhaus
Die 350 m² große Wohnfläche des Hauses ist über drei kernsanierte Stockwerke verteilt. Eine offene Raumgestaltung, ein Schwimmbad und ein großzügiger Fitnessbereich werden nahezu komplett energetisch regenerativ abgedeckt, unter anderem durch den Einsatz einer Wärmepumpe von Systemair. Die technische Gebäudeausrüstung beinhaltet Flächentemperierung, aktive Kühlung über Klimageräte und eine kontrollierte Wohnraumlüftung.
Gleichzeitig wirkt das in den 70er-Jahren errichtete Haus durch Understatement, denn die für die Bauzeit typische Architektur und die ursprüngliche Fassadengestaltung fügen sich gut in die umgebende Bebauung ein – auch deshalb, weil es mit Ausnahme des neu aufgebauten Satteldaches ganz bewusst nicht nachträglich gedämmt worden ist.
Energetisch hat das jedoch seinen Preis: Der Heizwärmebedarf des Gesamtobjektes liegt bei etwa 60 kWh/m²a. Der technikaffine Hausbesitzer hat sich intensiv mit der Möglichkeit nachhaltiger Wärmebereitstellung auseinandergesetzt und gemeinsam mit Systemair-Produktmanager Reiner Hackl ein integriertes Wärmekonzept entwickelt, über das etwa 80 % des gesamten Wärmebedarfs regenerativ abgedeckt werden.
Wärmepumpe: Innen- und Außengerät unauffällig installiert
Herzstück des Systems ist eine Monoblock-Wärmepumpe des Typs Syshp Mini Split mit 16 kW Heiz- bzw. 14 kW Kühlleistung in der Außenaufstellung. Sie ersetzt einen alten Gas-NT-Kessel mit 27 kW Leistung. Durch ihre hohe Wasseraustrittstemperatur von bis zu 65 °C ist die in fünf Baugrößen lieferbare Wärmepumpe ideal für den Einsatz im Sanierungsgeschäft, wenn Gebäude mit hohen Wärmelasten oder einer Wärmeverteilung mit höheren Vorlauftemperaturen, wie sie für Radiatoren üblich ist, auf eine nachhaltige Wärmeversorgung umgestellt werden sollen. Nach Herstellerangaben beträgt der SEER-Wert, also die jahreszeitbedingte Arbeitszahl bis zu 6,7 im Kühlbetrieb bei einer Vorlauftemperatur von 18 °C. Der SCOP-Wert – die jahreszeitbedingte Heizleistungszahl – liegt bei bis zu 4,6, was einer Vorlauftemperatur von 35 °C entspricht.
Die Außeneinheit der Wärmepumpe wurde hinter einem Nebengebäude unauffällig installiert und die zugehörige Inneneinheit wurde mit dem integrierten 240-l-Speicher in einem Wandschrank im Hauswirtschaftsraum „versteckt“. Als zentrale Schnittstelle zum bauseitigen Hydrauliksystem bedient sie primär einen 100 l großen Pufferspeicher als „hydraulische Weiche“. Das sichert hinreichende Laufzeiten der Wärmepumpe ohne Takten – selbst bei kurzfristig abgerufenen Spitzenbedarfen. Verteilt wird die gepufferte Energie dann über entsprechende Hydraulikstationen auf die drei Heizkreise des Flächenheizsystems, das auf den Etagen als jeweils ein eigenständig geregelter Kreis installiert ist.
Eine weitere Zirkulation geht auf das Register der kontrollierten Wohnraumlüftung, die auf diese Weise sowohl zur Heizungsunterstützung wie – viel entscheidender – auch zur Kühlung der Räumlichkeiten im Sommer genutzt werden kann.
Der fünfte Hydraulikkreis schließlich ist als Back-up auf die Wärmeversorgung für das Schwimmbad aufgeschaltet, das überwiegend über eine eigens dafür installierte Luft-Wasser-Wärmepumpe separat versorgt wird. Spitzenlasten können so per Querverschaltung bedarfsweise durch die Systemair-Anlage abgefangen werden – und zwar in beide Richtungen.
Schnittstellenfunktion: Wärmepumpe als Kommandozentrale
Die Inneneinheit der Wärmepumpe hat über die Hydraulik hinaus aber noch eine weitere, entscheidende Schnittstellenfunktion: Sie kann über ihre Modbus-fähige Steuerplatine mit einer Vielzahl an Kommunikationsschnittstellen die Kommandozentrale der technischen Gebäudeausrüstung für Heizen, Kühlen, Lüftung und Klimatisierung (durch rund ein halbes Dutzend Wandgeräte des Typs Syssplit Wall) darstellen. Dazu tragen eine Vielzahl digitaler Ein- und Ausgänge unter anderem für die Einbindung einer PV-Anlage mit insgesamt knapp 48 kWp, eines Smart-Grid-Systems und zusätzlicher externer Heizquellen bei.
Diese Schnittstellenfunktion war für den Hausbesitzer ein zentrales Argument, die komplette Wärmeversorgung und Warmwasserbereitung sowie das Klima in seinem Wohnhaus über die diversen Systemair-Komponenten abzudecken. Er erklärt: „Die nachhaltige Wärmebereitstellung ist in meinem Haus ein in sich geschlossener Projektblock, die komfortable Beheizung des Gebäudes ein zweiter. Klimatisierung und kontrollierte Lüftung der Räume können in der Auslegung ebenfalls separat betrachtet werden.“ Für den Nutzer wird eine derart komplexe Anlagentechnik aber erst dann interessant, wenn sie trotz der Vielzahl an Funktionen möglichst intuitiv zu bedienen und einzustellen ist, so der technikaffine Eigentümer. Er sagt: „Die zentrale Steuerung in der Wärmepumpe macht genau das möglich.“
Parametriert und gesteuert wird das Ganze entweder über das in das Gerät integrierte Bedienpanel oder perspektivisch auch über die Systemair-App, die komfortabler zu bedienen ist. Neben diversen Betriebsmodi zur Brauchwasserbereitung oder zum Heizen und Kühlen ließen sich dann per Smartphone über die Cloud beispielsweise Desinfektionsroutinen zum Erhalt der Trinkwassergüte programmieren oder Abwesenheitszeiten definieren, zum Zwecke des Energiesparens.
Produktmanager Hackl sagt: „Über eine derartige Vernetzung kann dann eine energetische Effizienz erreicht werden, die gerade vor dem Hintergrund der regenerativen Wärmebereitstellung von besonderer Bedeutung ist. Denn die Jahresarbeitszahl einer jeden Wärmepumpe hängt bekanntermaßen direkt von der nachgeschalteten Wärmesenke ab. Unser Ziel bei der Entwicklung und Abstimmung solcher Anlagenkonfigurationen ist es deshalb, die Senken so gering und so berechenbar wie möglich zu gestalten.“
Dabei geht es zum einen um den Bedienerkomfort, aber zum anderen genauso um das Ausreizen von Energieeffizienz. Letztlich unterstützt die zentrale Steuerung via Cloud und App vor dem Hintergrund auch dabei, in gewissem Umfang Lasten verschieben zu können, um beispielsweise effiziente Laufzeiten für die Wärmepumpe abzusichern.
