Windach

Gesamtkonzept mit Sole-Wasser-Wärmepumpe, PV und Solarthermie

Das mehr als 120 Jahre alte Einfamilienhaus wurde umfassend saniert. Die Verbindung der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer PV-Anlage, Solarthermie und intelligenter Speicherung hat eine Energieeinsparung von 80 Prozent bewirkt.

  • Gebäudedaten

    Einfamilienhaus
    Baujahr ca. 1910
    Altbau, teilsaniert


  • Wärmetechnologie

    Heizart alt: Ölheizung
    Heizart neu 1: Sole-Wasser-Wärmepumpe (2006)
    Heizart neu 2: Solarthermie (2022)


    Energiequelle alt: Heizöl
    Energiequelle neu 1: Tiefengeothermie
    Energiequelle neu 2: Sonnenstrahlung


    Energieverbrauch vorher: 44.000 kWh/a
    Energieverbrauch nachher: 2.900 kWh/a


    Leistung Wärmeerzeuger (kWp)
    – Wärmepumpe: 13
    – Solarthermie: 4,5


    Umsetzungsdauer: Sanierungszeitraum zwischen 2005 und 2020


    Datum der Inbetriebnahme: 2006/2022

  • Stromerzeugungsanlage

    Art der Energieerzeugungsanlage:
    Dachflächen PV (2023)


    Leistung (kW): 10


    Netzbezug vorher (kWh/a): 8500
    Netzbezug nachher: 2900


    Eigenerzeugung (kWh/a): 7500


    Eigennutzung: ja
    Stromspeicher: ja


    Einspeiseleistung (kW) und Anteil (%): 2600 kWh in den Akku, 3900 kWh ins Netz
    Speicherkapazität (kWh): 16 kWh (2300 kWh aus Akku entnommen, ca. 90% Akku-Speicher-Wirkungsgrad)


  • E-Mobility

    • geplantes E-Auto
    • geplante Wallbox
  • Kosten

    Bohrung Erdwärmesonden: 15.000 Euro

    Wärmepumpe: 9.000 Euro (Bezugspreis)

    Pumpen, Speicher: 4.000 Euro

    Photovoltaik: 29.000 Euro

    Solarthermie: 15.000 Euro


  • Energieeinsparung

    Einsparung durch die Wärmeumstellung: 80%

    Einsparung durch die umgestellte Stromerzeugung: 52% (der verbleibenden 20%)

    Gesamteinsparung: 90% (Primärenergie auf das Gebäude bezogen)


  • Kooperationen und mitwirkende Handwerksbetriebe

    BauGrund Süd, Gesellschaft für Geothermie mbH


Zusätzliche Informationen und Notizen:

Allgemeine Gebäudedaten:
Das mehr als 120 Jahre alte Einfamilienhaus wurde zwischen den Jahren 2005 und 2020 umfassend saniert. Die Komplettsanierung umfasste hierbei nicht nur den Austausch der Fenster und die Dämmung der Fassade, sondern auch eine Entkernung des Hauses. Die bestehende Ölheizung wurde durch eine Sole-Wasser-Wärmepumpe und Solarthermie-Module ersetzt und zudem durch eine Photovoltaikanlage ergänzt.

Wärmetechnologie:
Im Zuge der Umbaumaßnahmen im Haus wurde 2006 auch die in die Jahre gekommene Ölheizung ausgetauscht und durch eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ersetzt. Mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von >4 erzeugt die Wärmepumpe mit 13 kWp Leistung mehr Heizenergie, als sie elektrische Energie verbraucht.
Seit 2022 ist die Wärmepumpe mit einer 4,5 kWp Solarthermie-Anlage auf dem Süd-Ost Dach gekoppelt. Für die Speicherung verfügen die Wärmeerzeugungs-anlagen über insgesamt zwei Tanks. Der erste Tank (Brauchwassertank mit Frischwasserstation) mit 800 Litern Füllmenge sammelt die Wärme aus Wärmepumpe und Solarthermie, wobei im Schichtspeicher die oberen 200 Liter Füllmenge durch die Speicherung der Wärmepumpenenergie übernommen wird. Das Gesamtvolumen wird durch die Solarthermie geladen. Ist die Brauchwasser-temperatur im oberen Bereich oberhalb der Soll-/ Schalttemperatur der Wärmepumpe für das Brauchwasser, bleibt die Wärmepumpe inaktiv und das Brauchwasser wird ausschließlich über Solarthermie erzeugt. In allen anderen Zeiten wird das Brauchwasser mit „solarthermischer Unterstützung“ erwärmt.
Der zweite Pufferspeicher fasst eine Füllmenge von 300 Litern und koppelt das solarthermische System mit dem Solevorlauf der Wärmepumpe. Im Heizbetreib kann die Wärmepumpe dadurch solarthermisch unterstützt werden. Ist die Wärmepumpe im Warmwasserbetrieb oder „ausgeschaltet“ (typisch im Sommer), kann überschüssige solarthermische Energie in den Erdwärmesonden „weggekühlt“ werden. Damit ist eine Überhitzung / Stagnation der solarthermischen Anlage effektiv unterbunden. Zu einem geringen Teil steht diese in den Erdboden zurück eingespeiste Wärmeenergie in der Heizperiode wieder zur Verfügung.

Stromerzeugungsanlage(n):
Eine Photovoltaik-Anlage (PV) mit einer Leistung von ca. 10 kWp ergänzt das Energiekonzept. Die Module sind ebenso wie die Solarthermie-Module auf die Süd-Ost-Seite des Hauses montiert. Über das Jahr hinweg wird mit rund 9500 kWh deutlich mehr Strom erzeugt, als abgerufen wird. Davon werden rund 4300 kWh ins Netz eingespeist und 2900 kWh als Netzbezug benötigt. Die nicht eingespeisten Strommengen decken den Wärmepumpenstrombedarf, den normalen Hausstrombedarf und die Batteriespeicherverluste.

Besonderheiten im Gesamtkonzept:
Nach dem Umbau der Wärmeversorgung und der Installation der ergänzenden PV-Anlage sollten die erzeugte Energie sowie die optimierte und effiziente Nutzung aller Erzeugungsanlagen im Vordergrund stehen. Daher wurden sowohl die beiden Speicher als auch die Wärmepumpe sowie die Solarthermie-Module mit einer Vielzahl unterschiedlicher Sensoren ausgestattet, die die Daten an ein eigenes Energiemanagement weitergeben. Über einen Computer laufen alle Informationen zusammen und werden mit Hilfe einer vom Eigentümer selbst geschriebenen Software zusammengeführt und visuell ausgewertet. So können auch Anomalien schneller bemerkt werden und mögliche Fehlerquellen leichter verortet werden

Zukunftsausblick:
Durch die Umstellung des gesamten Energiekonzeptes im Haus fallen monatlich nur noch rund 50 bis 80 Euro Energiekosten für Hausstrom und Heizung an. Die Energieerzeugungsanlagen und der Wegfall der Ölheizung (und damit von rund 4000 Litern extern zugekauftem Heizöl pro Jahr) entlasten somit nicht nur die Kostenseite, sondern tragen auch zur Erhöhung des Autarkiegrades bei.
Des Weiteren hat der Wegfall der alten Heizanlage Platz im angrenzenden Heizungsraum geschaffen, der heute als Büro genutzt wird und die Wohnfläche vergrößert.
Eine zusätzliche Erweiterung des Gesamtsystems ist durch die Ergänzung mit einem Elektroauto inklusive Wallbox geplant, wodurch der  überschüssige Strom der PV-Anlage sinnvoll genutzt werden kann.