InterviewsPhotovoltaik

Photovoltaik und Wärmepumpe: geschickt kombiniert im Sonnenhaus

Frage: „Wie sieht die technische Lösung dafür aus? Und welche Rolle spielt der Wärmespeicher darin?“

Körner: „Herkömmliche Wärmepumpensysteme werden nach dem Heizenergiebedarf ausgelegt und haben so gar nicht die Möglichkeit, überschüssige Energie in Wärme umzuwandeln. Die Wärmepumpen bei unseren Wärmepumpen-Sonnenhaus-Systemen werden daher größer dimensioniert. Und ganz wichtig: Sie werden solarstromgeregelt eingesetzt und können daher, ähnlich wie ein thermischer Solarkollektor, fast ausschließlich mit eigener Solarenergie betrieben werden. Des Weiteren muss ein Energie-Management-System eingesetzt werden, mit dem die Energieströme für Haushaltsstrom, Heizenergie und Elektromobilität gesteuert, geregelt und verteilt werden können.

Ein weiteres Augenmerk ist das Wärmeverteilsystem, das die Heizenergie im Haus effizient auf die Heizkreise verteilt und überschüssige Energie optimiert in den Speicher schichtet. Da eine Wärmepumpe nur einen geringen Temperaturhub hat, muss viel Heizungswasser mit einer hohen Durchflussgeschwindigkeit gepumpt werden, was eine schichtenweise Speicherung nicht einfach macht. Hierfür sind spezielle Wärmespeicher und ein effizientes Verteilsystem notwendig.

Da es auf dem Markt keine passende Lösung dafür gab, haben Mitglieder des Sonnenhaus-Instituts selbst eine übergeordnete Regelung für die Energieerzeugung, -verteilung und -speicherung entwickelt. Sie vereint alle oben beschriebenen Eigenschaften in einem Produkt. Dieser ‚Creativ-Manager‘ kommt schon seit mehreren Jahren in Sonnenhäusern mit Photovoltaik und Wärmepumpe zum Einsatz.“

Frage: „Wegen der großen Nachfrage nach der Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe hat das Sonnenhaus-Institut 2014 neue Sonnenhaus-Kategorien hierfür geschaffen. Die Haustypen heißen ‚Sonnenhaus Plus‘ und ‚Sonnenhaus Autark‘. Was zeichnet diese Häuser aus?“

Körner: „Sie dienen der ganzheitlichen Betrachtung der Energieflüsse im Haus, also nicht nur für Heizung und Warmwasser, sondern auch für den Haushaltsstrom. Beim ‚Sonnenhaus Autark‘ beispielsweise wird der Schwerpunkt auf eine weitgehend netzunabhängige solare Eigenstromversorgung gelegt mit dem Ziel, einen möglichst hohen Autarkiegrad von 50 Prozent oder mehr zu erreichen. Zu den einzelnen Sonnenhaus-Kategorien kann man sich auf unserer Homepage unter www.sonnenhaus-institut.de weiter informieren.“

Frage: „Elektroautos werden ebenfalls immer populärer. Welche Rolle können sie im Sonnenhaus übernehmen?“

Körner: „Zum einen kann ein Teil der Energie für die Elektromobilität mit PV-Modulen erzeugt werden, wodurch der Eigenverbrauchsanteil des auf dem Dach erzeugten Sonnenstroms erhöht wird. Zu welchen Anteilen das bei Häusern mit einem derzeit schon hohen solaren Deckungsgrad für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom möglich ist, hängt natürlich davon ab, ob das Auto unter Tag zu Hause geladen wird oder abends fast voll oder gegebenenfalls leer nach Hause kommt.

Was zukünftig interessant sein wird, ist: Wie können sich Akkus aus Elektrofahrzeugen auf das Haus auswirken? E-Mobile verfügen über große Akkus. Wenn diese über Tags geladen sind – zum Beispiel durch PV-Anlagen oder Lastmanagement des Energieversorgers, der überschüssigen Strom einspeist – und abends fast voll geladen nach Hause kommen, könnte der Akku zur Hausversorgung mit herangezogen werden – sofern die Akkus eine externe Entladung zulassen. In diesem Bereich werden wir in den nächsten Jahren noch Forschungsbedarf haben, um auch die Elektromobilität effizient in die vorhandenen Energiesysteme mit einzubinden und Zusatznutzen zu generieren.“

Frage: „Es gibt immer noch Bauherren, die lieber mit Solarthermie bauen wollen. Würden Sie ihnen raten, lieber mit Photovoltaik zu bauen oder wenigstens ein paar Solarstrommodule mit auf dem Dach zu installieren?“

Körner: „Ich rate, alle für eine Solarnutzung zur Verfügung stehenden Flächen zu nutzen. Wenn somit beim thermischen Sonnenhaus noch freie Flächen zur Verfügung stehen, sollten diese für Solarstrommodule genutzt werden.

Bei der Auslegung einer Sonnenheizung muss zuerst geprüft werden, welche Flächen zum Beispiel auf dem Dach oder an der Fassade unter Berücksichtigung der Himmelsrichtung und Neigung für eine Solarnutzung zur Verfügung stehen und wie viele Kilowattstunden man zu welchem Zeitpunkt ‚ernten‘ kann. Dagegen steht der Verbrauch für Heizung, Warmwasser, Haushaltsstrom und gegebenenfalls Elektromobilität. Danach versucht man, die Nachfrage so gut wie möglich mit den Erträgen zu decken.

Das Schöne an der Auslegung einer Sonnenhaus-Heizung ist, dass die jeweiligen Möglichkeiten der solaren Energieerzeugung – Photovoltaik oder Solarthermie – und der gegebenenfalls gewünschten Zusatzheizung – Holz, Gas oder Wärmepumpe – mit den persönlichen Vorstellungen der Nutzer individuell abgestimmt und kombiniert werden können.“

Weitere Informationen: www.sonnenhaus-institut.de