PVT-Kollektor im Detail
Was sich dagegen empfahl, war ein thermischer Solarkollektor für die Dachfläche. Für Wärmepumpen hat diese Lösung den Charme, nicht an einer hohen Absorbertemperatur gebunden zu sein. Bei konventioneller Einbindung von Solarwärme in das Heizungsnetz dagegen muss das Zirkulat temperaturmäßig über der Höhe des Rücklaufs der Heizung liegen. Im anderen Fall hätte der vermeintliche Solargewinn energetisch gesehen negative (Kühl-)Effekte. Einer Wärmepumpe dagegen genügt, grob gesagt, ein Wärmeangebot oberhalb des Verdampfungspunkts des Kältemittels, um Umweltenergie mit in den Wärmekreislauf einzubinden. Also selbst bei Soletemperaturen unter 0 °C. Und das natürlich geräuschlos. Da eine elektrische Wärmepumpe zudem Strombedarf hat, drängte es sich förmlich auf, den Kollektor als Hybridkollektor auszulegen, mit einem thermischen Wärmeübertrager auf der Unterseite und einem photovoltaischen Modul zur Sonnenseite hin. Dem elektrischen Wirkungsgrad der PV kommt dabei die Kühlung durch den Solekreislauf der Thermieseite zugute, da sich Siliziumzellen bei steigender Temperatur ausdehnen, was einen Spannungsverlust zur Folge hat. Im Grunde also eine "Win-Win"-Situation.
Für eine exklusive Entwicklung des regenerativen Heizsystems ging CTC Giersch eine Partnerschaft mit der Sonnenstromfabrik (CS Wismar GmbH) ein. Sie gilt als eine der führenden und richtungsweisenden Solarmodulhersteller in Europa. CO2-Reduzierung heißt für CS Wismar, nicht nur Produkte auszuliefern, die dem Klimaschutz dienen, son-dern die Herstellung selbst klimafreundlich zu strukturieren: Kollektoren der Serie "Low Carbon" sparen in der Produktion (Energieproduktivität/"Carbon Footprint" = CO2-Fußabdruck) gegenüber konventionellen Ausführungen, laut Sonnenstromfabrik, mehr als die Hälfte an Kohlendioxid ein. Die Modul-Lebensdauer geben der Lieferant und CTC Giersch mit 35 bis 40 Jahren an. Die Elemente müssen nicht unbedingt auf das Hausdach. Eine Variante steht auch für die Fassadenmontage zur Verfügung. Das Standardmodell mit den Abmessungen 170 x 100 cm und einer elektrischen Leistung von 300 Wp wiegt 25 kg. Der Rohrdurchmesser der Kupfer-Mäander auf der Thermieseite (Rückseite) richtet sich nach den verlangten Volumenströmen beziehungsweise nach der Größe der Wärmepumpe sowie des Kollektors. Er kann zwischen 10 und 28 mm variieren. Damit handelt es sich mit dem "Duo-Hybrid"-System quasi um eine Maßanfertigung der Komponenten für jedes Gebäude.
Brauchwarmwasserbereitung und Radiatoren sind kein Problem
Jens Kater, Geschäftsführer von CTC Giersch, erklärt die Bedeutung des neuen Produkts des Hauses so: "Wir haben doch eine unglaubliche Menge an Bestandsgebäuden in Deutschland. Unser Konzept »Duo-Hybrid« zielt in erster Linie auf die Wohnungswirtschaft und auf die energetische Sanierung von Mehrfamilienhäusern ab, und zwar mit erneuerbaren Energien. Dieses Thema ist in der Branche bisher keiner so richtig angegangen, weil die Meinung vorherrscht, die Sanierung des Bestands mit regenerativer Energie funktioniere nicht. Wir dagegen haben uns gesagt, es müssen ja nicht gleich 100 Prozent Erneuerbare sein. Wenn man die Regenerativen auf 80 Prozent deckelt und den Rest konventionell mit der Gas-Brennwerttechnik bereitstellt, spart man schon erhebliche Kosten und tut der Wärmewende Gutes." Kosteneinsparungen sowohl bei der Bestandssanierung als auch für den Mehrfamilienhausneubau, denn für den verlangen die Gesetze ohnehin einen bestimmten Anteil regenerativer Energie. Mit dem "Duo-Hybrid"-System ist dieser Punkt gleich abgehakt.
Die Solewärmepumpe läuft bei der Standardschaltung bis -3 °C. Darunter schaltet sie ab und das Gas-Brennwertgerät ein. Regelungstechnisch haben die Entwickler das alles bereits konfektioniert und programmiert. Ebenfalls unterstützt der Erdgasteil die Brauchwarmwasserbereitung. Die Wärmepumpe fährt den Speicher bis 45 °C hoch und das Brennwertgerät "schiebt" bis auf 60 oder 65 °C nach. Für die Wohnungen selbst sollten es Frischwasserstationen sein – so sei ein legionellenarmes Niveau gewährleistet.
Das Leistungsband von "Duo-Hybrid" umfasst Wärmepumpen-Solemodule mit 8, 11 und 16 kW thermischer Leistung, kombiniert mit einer Brennwerttherme (20, 30, 40 oder 50 kW). Damit lässt sich also eine Gebäudeheizlast bis 50 kW decken. Selbstverständlich ist auch eine Kaskadierung möglich. Der Bivalenzpunkt von -3 °C ist ferner kein Muss. Wenn das Dach nicht genügend Fläche für diesen Umschaltpunkt hergibt, kann der Brenner selbstverständlich auch bei einer anderen Außentemperatur anspringen. Der regenerative Beitrag reduziert sich dann unter Umständen auf 60 bis 70 Prozent, was aber immer noch bei einer berechneten Jahresarbeitszahl von 4,2 bis 4,7 erheblich zur CO2-Minderung beiträgt.
Des Weiteren herrschen im Bestand bekanntlich Radiatorheizungen vor. Kommt "Duo-Hybrid" damit zurecht? "Natürlich funktioniert das alles auch mit statischen Heizkörpern. Daran haben wir ja gedacht, als wir »Duo-Hybrid« entwickelten. Ich brauche in der Wohnung keine Veränderungen, keine Flächenheizung. Die meisten Radiatoren sind ja ohnehin so groß ausgelegt, dass selbst bei Frosttemperaturen 45 °C Vorlauftemperatur genügen. Sollte das nicht der Fall sein, schaltet eben das Brennwertgerät ein. Ich behaupte, 60 Prozent des gesamten Wohnungsbestands in Deutschland können wir mit der Technik abdecken. Wenn die 50 kW Heizleistung nicht genügen, kaskadiert man eben, stellt noch eine zweite Einheit daneben", so Jens Kater.
Die Kosten
Wie sieht es denn nun mit den Kosten aus? Auf diese Frage findet der Geschäftsführer von CTC Giersch eine klare Antwort: "Deswegen sind wir von der Geothermie weggegangen. Da fallen alleine pro 1 kW Heizleistung rund 1.000 Euro Bohrkosten an. Der Großteil der Wohnungswirtschaft macht da nicht mit. Wir gehen für das Mehrfamilienhaus mit acht Wohneinheiten von rund 30.000 Euro aus – inklusive Kollektor, inklusive Hybrid, inklusive Verrohrung. Gegenüber dem Mieter könnte das ein Nullsummenspiel sein. Das, was an Modernisierungskosten auf ihn zukommt, spart er an Heizkosten. Diese Rechnung macht die Sanierung mit »Duo-Hybrid« für die Wohnungsbaugesellschaften sehr attraktiv. Darüber hinaus auch für Energieversorger und Contractoren. Die haben wir ebenfalls im Blick. Im Übrigen können sie von der Investition auch noch die Förderung durch KfW und BAFA abziehen. Die beträgt etwa 7.000 Euro für so ein Hybridsystem."
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