Grundofen und Photovoltaikwärme statt Wärmepumpe

Kann innovative Heiztechnik, gepaart mit der Wärmebereitung mit überschüssigem Photovoltaikstrom, effizienter sein wie eine Wärmepumpe?

Das neu gebaute Einfamilienhaus der Familie Burghardt in Neuschleichach beeindruckt durch seine umweltfreundliche Bauweise und innovative Heiztechnik. Wie effizient Photovoltaikwärme funktioniert statt einer Wärmepumpe?

Die Rahmenbedingungen der speziellen Heiztechnik

Das Haus von Nils und Isabell Burghardt steht im unterfränkischen Landkreis, genauer gesagt in Neuschleichach. Die Bauweise des 2023 neu erbauten Einfamilienhauses ist mehrheitlich ökologisch mit natürlichen Baustoffen – so sind die 275 m² Wohnfläche (inkl. der Kellerfläche mit einer Einliegerwohnung gerechnet) auch umweltverbunden umgesetzt. Im offenen Wohnbereich im Erdgeschoss des Einfamilienhauses steht ein gemauerter Grundofen mit Absorbertechnik, welcher mittels einer Umwälzpumpe den Pufferspeicher erwärmt. Aufgrund der massiven Bauweise des Ofens speichert dieser die Wärme für ca. 12 Stunden und gibt mit einer angenehmen Strahlungswärme die Wärme an den Raum ab. Über die erste kalte Jahreszeit wurde mit ca. 8 Raummeter Hartholz geheizt.

Was natürlich in einer umweltverbundenen Bauweise nicht fehlen darf, ist eine große Photovoltaikanlage, um die Energie der Sonne statt fossiler Energieträger zu nutzen. Mit insgesamt 25 kWp, aufgeteilt auf 17,6 kWp nach Süden, 6,4 kWp nach Norden (beide Seiten 40 ° geneigt) ist einiges an Überschussstrom vorhanden, der genutzt werden sollte, statt unrentabel in das öffentliche Stromnetz eingespeist zu werden.

Wie war hier der Weg zu den Photovoltaikwärmelösungen von my-PV?

„Auf der Suche nach einem einfach zu bedienenden Gerät, welches auch mit Produkten von SMA schnell und einfach kommuniziert, habe ich im Netz my-PV gefunden“, beschreibt Nils Burghardt seine Recherchen. Durch die Systemoffenheit von my-PV kann problemlos der SMA Sunny Home Manager 2.0 als Überschussdetektor hergenommen werden – die Daten des Smart Meters von SMA sind also für die Regelung von den my-PV Geräten ausreichend, der Kunde spart sich so einen separaten Smart Meter zur Leistungsmessung.

Dazu wurde ein AC•THOR 9s gewählt, der über 3 Heizstäbe (mit jeweils 3 kW Leistung, in unterschiedlicher Höhe in den Pufferspeicher integriert) den Überschuss stufenlos regelt, je nach Verfügbarkeit. Der intelligente Photovoltaik Power-Manager von my-PV versorgt so den Pufferspeicher untertags mit Wärme und nutzt so den Photovoltaikstrom, der normalerweise zu viel produziert wird und ins Netz eingespeist werden würde. Das hat den Vorteil, dass die Hauseigentümer am Abend weniger Holz zur Erwärmung des Pufferspeichers über den Grundofen verwenden müssen, um die gewählte Komforttemperatur im Haus herzustellen.

Die große PV-Anlage kann damit selbst in der Übergangszeit die drei Heizstäbe im Pufferspeicher mit ausreichend Sonnenenergie versorgen. Ein Netzstrombezug (ca. 400 kWh), der über eine Warmwassersicherstellung zusätzlich eingestellt werden kann, war nur im Dezember und Januar notwendig. Über einen börsenpreisabhängigen Stromtarif (Tibber), welcher stundengenau abgerechnet wird, konnte die Warmwassersicherstellung in die günstigen, meist windreichen Nachtstunden gelegt werden.

Wie wird generell im Haus geheizt?

Der Pufferspeicher versorgt im Keller die Fußbodenheizung und im Erdgeschoss und im Obergeschoss die Wandheizung mit, die jeweilige Vorlauftemperatur ist hier für beide Heizkreise separat einstellbar. Über eine separate Frischwasserstation im oberen Drittel des Pufferspeichers wird warmes Brauchwasser an den Zapfstellen sichergestellt, so ist der höchste Komfort fürs Duschen etc. gewährleistet. Mit diesem ökonomisch und ökologisch schlauen Heizsystem wird gewährleistet, dass das Einfamilienhaus mit 275 m² zu über 95 % komplett mit nachhaltiger Energie (Sonne und Holz) geheizt und mit Warmwasser versorgt werden kann!

Gab es Hindernisse bei der Einrichtung?

Tatsächlich gab es Herausforderungen in der Durchführung der angestrebten Heizungsart. Dies war aber nicht aufgrund von Fehlern beim Produkt. „Es war nicht einfach einen Heizungsbauer zu finden, welcher einem nicht gleich eine Wärmepumpe installieren will“, so der Eigenheimbesitzer aus Unterfranken, der gemeinsam mit seiner Frau und einem Kind das Haus bewohnt. Dass sich der Schwenk weg von der Wärmepumpe bezahlt gemacht hat, ist in der beeindruckenden Heizungsbilanz über den ersten Winter ersichtlich!

Was sind die Vorteile durch Photovoltaikwärme?

„Selbst ohne einen Batteriespeicher ist in der kalten Jahreszeit die Eigenverbrauchsquote bei über 90 % im Durchschnitt. In unserem Fall haben wir komplett auf eine teure Wärmepumpe verzichteten können. Die laufenden Kosten inkl. Wartung der Anlage sind im Vergleich zu einer konventionellen Heizung mit Wärmepumpe deutlich geringer“, zeigt sich Nils Burghardt überzeugt von der Lösung mit Photovoltaikwärme.

Noch ein paar Details zur Bauweise des Einfamilienhauses Das Einfamilienhaus sieht – auch auf den Fotos erkennbar – mehrheitlich ökologisch mit natürlichen Baustoffen gebaut aus. Dabei war den Eigentümern wichtig, dass der Verzicht auf Chemie und Plastik weitestmöglich durchgezogen wird. Die Außenwände (EG & OG) sind in einer leimfreien massiven Holzbauweise (System Nur-Holz) mit 24 cm Stärke und einer Holzfaserdämmung von 8 cm ausgeführt. Als Holzverschalung dient eine hinterlüftete vorgehängte Fassade aus Douglasie. Alle Innenwände sind in Holzriegelbauweise und einer diagonalen Schalung ausgeführt sowie mit Lehmtrockenbauplatten beplankt und mit Lehmfeinputz verputzt. Wo es notwendig ist, sind wassergeführte Rohre als Wandheizung installiert.

Die Decke zwischen EG und OG ist als massive Brettstapeldecke ausgeführt. Als Masse wurden über 2500 Lehmziegelsteine unter dem Systemaufbau mit Landhausdielen aus 25 mm massiver Eiche verlegt. Der Dachstuhl ist als Sichtdachstuhl mit Aufdachdämmung ausgeführt. Der Keller ist mit 36 cm dicken Steinen massiv gemauert. Auf eine Dämmung konnte somit verzichtet werden. „Der komplette Innenausbau inkl. Elektrik und aller Verputzerarbeiten wurde fast ausschließlich in Eigenleistung durchgeführt“, zeigt sich Nils Burghardt ein wenig stolz über die gemeisterte Arbeit.

Persönliche Kundenmeinung + Resümee

„Ich bin wirklich positiv überrascht, wie gut das System funktioniert. Die Regelgeschwindigkeit des AC•THOR 9s, vor allem bei bewölktem Himmel, ist extrem schnell. Die Installation und Einrichtung des Systems ging sehr rasch und war problemlos möglich!“, schwärmt Nils Burghardt über die Umsetzung von Photovoltaikwärme in seinem neugebauten Einfamilienhaus.

Faktenbox:

• Bauherr: Nils und Isabell Burghardt aus Neuschleichach (Deutschland)

• Planer/Zimmerei Die Hauszimmerei

• Photovoltaikleistung, Ausrichtung 25 kWp, (17,6 kWp Süd; 6,4 kWp Nord) jeweils 40° Neigung

• Wechselrichter SMA STP Hybrid-Wechselrichter 10 kW SMA Sunny Tripower 15 kW

• Wärmespeichergröße Pufferspeicher mit 1000 Liter

• Bautyp (Neubau oder Sanierung, EFH oder MFH etc.) Neubau (KFW 55 Standard), EFH mit Einliegerwohnung im Wohnkeller am Südhang

• Baujahr und Quadratmeteranzahl 2023, 275 m² (inkl. Keller)

• Eingesetztes my-PV Produkt + Nutzen AC•THOR 9s sowie drei 3 kW Heizstäbe Zur Heizungsunterstützung

• Anlagensteuerung durch/mit? SMA Sunny Home Manager 2.0

Mehr Details zu diesem Projekt sind hier zu finden.