Effizient heizt langfristig günstig

Mit moderner Heiztechnik und regenerativer Energie bleiben die Energiekosten in einem Vier-Personen-Haushalt auch über lange Zeit überschaubar – das zeigen die Verbrauchsdaten eines Einfamilienhauses im hessischen Aßlar.

Das 2012 errichtete Einfamilienhaus von Familie Müller ist mit seinem Bauhausstil ein architektonischer Hingucker. Doch es überzeugt nicht nur optisch, sondern auch durch „innere“ Werte – nämlich niedrige Energiekosten. Das hat seinen Grund, denn auf effiziente Technik und niedrige CO!SUB(2)SUB!-Emissionen legten die Eigentümer bereits bei der Planung des Gebäudes großen Wert. Dazu tragen unter anderem ein innovatives Heizsystem und sparsame Haushaltsgeräte bei.

In den ersten Jahren nach Baufertigstellung gelang das sogar so gut, dass das Gebäude mehr Strom bereitstellte als die Bewohner benötigten – zum damaligen Zeitpunkt also ein „Energie-Plus-Haus“. Unterm Strich blieb sogar finanziell ein kleines Plus: Aufgrund der Vergütung für den eingespeisten PV-Strom ein jährliches Guthaben zwischen 100 und 200 Euro. Die Voraussetzungen haben sich jedoch geändert. Der Stromverbrauch sowie der Wärme- und Warmwasserbedarf stiegen im Laufe der Jahre mit der Anzahl der Bewohner und zunehmendem Alter der Kinder. Dennoch bleiben die Energiekosten für den Vier-Personen-Haushalt mittels sparsamer Technik niedrig, das zeigt die Auswertung der Verbrauchsdaten für 2021.

Kern des Systems ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe „Logatherm WPL 8 IK“ von Buderus zur Innenaufstellung, die Wärme und Brauchwarmwasser erzeugt. Sie besitzt, laut Produktbeschreibung, eine Leistung von 8 kW und weist eine Jahresarbeitszahl von 3,5 auf. Diese Jahresarbeitszahl für Heizung und Warmwasserbereitung hat sich in der Praxis bestätigt, wie die Auswertung von 2013 bis 2021 zeigt. Eine Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) steuert selbst produzierten Strom bei.

Große Glasfronten nach Südwest lassen viel Tageslicht in die Räume. So leistet die Sonneneinstrahlung im Winter einen Beitrag zur Erwärmung. Überhaupt spielt die Sonne, neben der Wärmepumpe, eine tragende Rolle im energetischen Konzept des 189 m² großen Einfamilienhauses. Die einzelnen Komponenten sind im System aufeinander abgestimmt: Die PV-Anlage erzeugt regenerativen Strom, der primär zur Eigenversorgung und für die Wärmepumpe genutzt wird. Nicht benötigten Strom speist das System in das öffentliche Netz ein, hierfür erhält Familie Müller eine Vergütung. Knapp 40 Prozent des Strombedarfs für die Luft/Wasser-Wärmepumpe und für den Haushalt werden von der PV auf dem Dach gedeckt.

Ebenfalls in das System integriert ist ein wasserführender Kaminofen „Logastyle 20 W“ im Wohnbereich: Er ist in der Übergangszeit sowie in den Wintermonaten in Betrieb und unterstützt die Trinkwassererwärmung sowie die Heizung. Zu guter Letzt bindet ein Pufferspeicher mit Schichtenladesystem alle Wärmeerzeuger effizient in das System ein. Eine Frischwasserstation erwärmt das Trinkwasser hygienisch im Durchflussprinzip.

1.000 Euro für alles

Das Gebäude aus dem Jahr 2012 wurde gemäß KfW-70-Standard konzipiert, die Dämmung senkt den Energiebedarf und damit auch die Kosten. Der Primärenergiebedarf (nach EnEV 2009) beträgt 32,5 kWh/m²a. Weil die Verbrauchsdaten der Heiztechnik und Daten der PV-Anlage laufend erfasst werden, ist eine genaue Bilanz für ein Jahr möglich: Im vergangenen Jahr lagen die Energiekosten für den Vier-Personen-Haushalt bei rund 1.000 Euro. Das beinhaltet sowohl die Kosten für die Wärme- und Brauchwarmwasserversorgung als auch die Stromkosten, gegengerechnet wurde die Vergütung für den in das öffentliche Netz eingespeisten PV-Strom. Ein niedriger Wert, wenn man zum Vergleich allein die durchschnittlichen Stromkosten einer Familie in Deutschland heranzieht: 2021 betrugen diese für vier Personen bei einem Verbrauch von 4.000 kWh rund 1.294 Euro (Strompreis: 32,34 ct/kWh in 2021 bei einem Jahresverbrauch zwischen 2.500 und 5.000 kWh; Quelle: destatis).

Familie Müller hat 2021 rund 5.990 kWh Strom vom Energieversorger bezogen. Die PV-Anlage hat in diesem Zeitraum etwa 5.500 kWh erzeugt und knapp 3.400 kWh in das öffentliche Netz eingespeist. Der selbst genutzte Anteil des Stroms aus PV lag damit bei 39 Prozent, etwa 2.100 kWh. Der Stromverbrauch für den Betrieb der Wärmepumpe belief sich auf rund 4.400 kWh, für den Haushalt wurden gut 3.400 kWh benötigt.

Mittags Strom für die Trinkwassererwärmung

Der Schlüssel für möglichst niedrige Energiekosten ist die Systemtechnik. Die 39 m² große PV-Anlage leistet 5,88 kWp und dient primär zur Eigenversorgung der stromverbrauchenden Geräte. Die monokristallinen Module wurden auf dem Flachdach durchdringungsfrei mit Hilfe von beschwerten Kunststoffwannen befestigt. Über das Regelsystem sind alle Wärmeerzeuger und Verbraucher optimal aufeinander abgestimmt. So lassen sich der Strombedarf für die Wärmepumpe und die regenerative Stromerzeugung durch die PV zeitlich besser in Einklang bringen. Das heißt beispielsweise: Die PV-Anlage erzielt tagsüber den höchsten Ertrag – doch während dieser Zeit sind die Bewohner nicht zuhause, der Bedarf für Haushaltsstrom ist vergleichsweise gering. Die Nachladung für die Trinkwassererwärmung auf das höchste Temperaturniveau durch die Wärmepumpe ist deshalb für die Mittagszeit eingestellt. Durch die Funktionen des Regelungsmoduls „FM444“ läuft die Luft/Wasser-Wärmepumpe grundsätzlich zwischen 8 und 20 Uhr. Nachts wird die benötigte Wärme dann durch den Pufferspeicher bereitgestellt. Daraus resultieren eine hohe Eigenstromnutzung und verbesserte Leistungszahlen der Wärmepumpe.

Die Luftwärmepumpe „Logatherm WPL 8 IK“ belädt den 1.250 Liter fassenden Pufferspeicher in zwei Temperaturebenen: Das obere Drittel dient als Bereitschaftsteil für die Trinkwassererwärmung mit einem hohen, konstanten Temperaturniveau. Das mittlere und untere Drittel haben als Bereitschaftsteil für die Raumheizung ein niedriges, gleitendes Temperaturniveau. Der wasserführende Kaminofen ist ebenfalls intelligent in dieses Heizsystem integriert: „Wenn der Kaminofen mit dem Heizwasser-Wärmeübertrager in Betrieb ist, wird der Pufferspeicher komplett beladen. Weil die Wärmeerzeuger das Haus jeweils alleine versorgen können, ist die Wärmepumpe bei Kaminofenbetrieb gesperrt“, so Rico Müller. Verteilt wird die erzeugte Wärme über eine Fußbodenheizung. Das ermöglicht eine niedrige Vorlauftemperatur von maximal 35 °C. Der einzige Heizkörper befindet sich in der Garage.

Fazit

Wer in Heiztechnik mit System investiert, profitiert davon im Einfamilienhaus auch noch nach Jahren: Familie Müller hat 2021 für Strom, Wärme und Warmwasser weniger ausgegeben als ein Vier-Personen-Haushalt im selben Zeitraum durchschnittlich alleine für Strom bezahlen musste. Der Schlüssel für die niedrigen Energiekosten liegt in der Nutzung regenerativer Energien und im effizienten Zusammenspiel von Wärmepumpe, PV, wasserführendem Kaminofen, Pufferspeicher und Frischwasserstation sowie in einem gut gedämmten Gebäude.