Aus mehreren Optionen entschieden sie sich dafür, die Westseite des größeren Baukörpers komplett für die Solarstromerzeugung zu nutzen. Kammerer fand im Internet die monokristallinen BIPV-Module von 3S Swiss Solar Solutions und kontaktierte den Ingolstädter Solarfachbetrieb Bauer Energietechnik, der die Module des Schweizer Herstellers in Deutschland vertreibt (BIPV = Building Integrated PV = gebäude-integrierte Photovoltaik). Mit den kleinteiligen Abmessungen von 130 x 87,5 cm passten sie perfekt, Sonderanfertigungen waren nicht nötig. Die rahmenlosen Module wurden vollflächig in das Dach und in die Fassade integriert. Von einem Lieferanten konnte der Schweizer Modulhersteller auch zwei passende Dachfenster beisteuern, die optisch perfekt in das Solardach integriert wurden. Die 99 gebäudeintegrierten PV-Module im Dach und in der Fassade haben eine elektrische Gesamtleistung von 18,81 kW. An der Fassade ist der Solarertrag vergleichsweise niedriger, dafür ist die senkrechte Fläche bei tiefstehender Sonne im Winter von Vorteil.
„Die Gebäudeintegration sollte mehr Schule machen“, betont Ferdinand Bauer von Bauer Energietechnik, der auf die Gebäudeintegration von PV-Anlagen spezialisiert ist. „Damit spart man auch Materialien.“ Auch Architekt Drasch ist zufrieden: „Früher wurden Module nach Belieben auf den Dächern verteilt, da hat sich viel getan in der Zwischenzeit.“ Wichtig für die Planung seien sehr gute technische Informationen zu den Modulen und die habe er von der Firma Bauer erhalten.
Batterie mit Notstromfunktion
Für eine möglichst hohe Eigenversorgung mit Solarstrom ist ein Energiespeichersystem erforderlich. Ist der Strombedarf hoch, wie es hier aufgrund der Größe des Hauses, der Wärmepumpe, des Elektroautos, aber auch zahlreicher beruflich und privat genutzter Geräte und Unterhaltungselektronik der Fall ist, muss der Stromspeicher entsprechend groß ausgelegt werden. Kammerers Entscheidung fiel auf ein Hauskraftwerk „S10 E Pro“ von E3/DC. Dazu riet auch Ferdinand Bauer, der schon an die 450 Stromspeicher des Herstellers verbaut hat. „Ein DC-gekoppeltes System war das erste Kriterium, außerdem sprach die »All-in-one«-Bauweise für E3/DC und die »Pro«-Serie eignet sich sehr gut bei hohem Stromverbrauch.“
Die Akkus im Hause Kammerer haben eine nutzbare Speicherkapazität von 17,5 kWh und können eine Spitzenlast von 9 kW abdecken (Dauerleistung: 7 kW). Zudem ist der Speicher insel- und notstromfähig sowie schwarzstartfähig. In dem Speichersystem befindet sich auch der Wechselrichter für die Dachanlage. Er wird durch einen zweiten Wechselrichter für die Fassadenanlage ergänzt.
Im Technikraum hängt auch der Schrank mit dem KNX-System für die Haussteuerung und das Energie- und Klimamanagement. Das System steuert den Energiespeicher, die Wärmepumpe, die Verschattung der Fenster und zahlreiche andere technische Geräte im „Smart Home“. Die Regelung sorgt auch dafür, dass überschüssiger Solarstrom in Form von Wärme eingespeichert wird. Der Pufferspeicher hat ein Fassungsvermögen von 900 Litern, der Warmwasserspeicher fasst 300 Liter.
Gute Voraussetzungen für Grundwasser-Wärmepumpe
Kammerer hatte günstige Voraussetzungen für eine Grundwasser-Wärmepumpe, die nun bei ihm im Keller steht. Der Untergrund ist kiesig und im Garten konnte er einen 14 m tiefen Brunnen bauen. Vier Kubikmeter Grundwasser mit einer Temperatur von etwa 10 °C werden pro Stunde angesaugt. Das auf 4 °C abgekühlte Wasser fließt im hinteren Teil des Gartens wieder in den Erdboden. Die Leistungszahl (Heiz-COP) der Wasser/Wasser-Wärmepumpe von Hoval, mit passiver Kühlfunktion, liege bei bis zu 6,7. Reduziert wird der Wärmebedarf in dem Gebäude durch die Glasfassade auf der Südseite, die hohe passive Solargewinne bringt. Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (WRG) komplettiert das Energiesystem, sie kommuniziert auch mit der Wärmepumpe. „Kontrollierte Wohnraumlüftung ist heute Standard“, unterstreicht Architekt Drasch. Bei luftdichter Dreischeibenverglasung sei ein gutes Lüftungskonzept aber natürlich auch notwendig, um Schimmel vorzubeugen.
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