Regenerative Technik muss nicht kompliziert sein

Die Haustechnik in Niedrigenergiehäusern gilt als aufwendig und teuer. Sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb. Wir stellen ein Sonnenhaus vor, das sich durch Einfachheit auszeichnet: keine Wärmepumpe, keine Lüftungsanlage; stattdessen ein großer Wassertank als Langzeitwärmespeicher.

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Große Solarkollektoren sind das prägende Element des geplanten Mehrparteien-Sonnenhauses in Obersulm-Sülzbach. FOTO: KHB-CREATIV WOHNBAU GmbH
Große Solarkollektoren sind das prägende Element des geplanten Mehrparteien-Sonnenhauses in Obersulm-Sülzbach. FOTO: KHB-CREATIV WOHNBAU GmbH

Sonnenkollektoren und PV-Module sind die prägenden Elemente des Mehrfamilienhauses, das derzeit im württembergischen Obersulm-Sülzbach entsteht. Nach Sonnenhaus-Standard konzipiert soll das Gebäude seinen Jahreswärmebedarf für Heizung und Warmwasser zu mehr als 50 Prozent über eine thermische Solaranlage mit Sonnenwärme decken.

Photovoltaikmodule an Balkonen und auf den Garagendächern liefern zudem jeder Wohneinheit einen großen Anteil ihres Haushaltsstroms. Die Bewohner dieses Mehrfamilien-Sonnenhauses haben so langfristig sehr geringe Ausgaben für Wärme und Strom. Vermietern geben diese Gebäudekonzepte die Möglichkeit neuer Vermietungsmodelle an die Hand, da sie ihren Mietern über Jahre hinweg stabile Warmmieten zusichern können.

Solarthermie nutzt die Sonnenwärme direkt

Die Sonne ist bei diesem Gebäudekonzept Energielieferant Nummer eins. Die thermische Solaranlage ist das Herzstück des Heizkonzepts. Solarthermie ist die direkte Nutzung der Sonnenwärme ohne vorherige Umwandlung in Strom. Sie ist die mit Abstand natürlichste und nachhaltigste Form der Wärmeerzeugung, weil sie Angebot (Sonne) und Nachfrage (Verbrauch) zusammenbringt. Dies geschieht meist durch einen Langzeitwärmespeicher, der es ermöglicht, die über Kollektoren gewonnene Wärme über Wochen oder gar Monate − vom Spätsommer bis in die Heizperiode − vorzuhalten.

Kollektoren auf einem steil geneigten, nach Süden ausgerichteten Dach sammeln die Sonnenwärme. Um die Sonne vor allem in den kälteren Jahreszeiten nutzen zu können, ist eine optimale Ausrichtung des Gebäudes und vor allem der Kollektorfläche zur Sonne wichtig. Die Solarexperten empfehlen, die Kollektoren steil anzustellen, zum Beispiel auf einem Dach mit einem hohen Neigungswinkel. Dies hat den Vorteil, dass die Kollektoren die Strahlen der tief stehenden Wintersonne optimal einfangen. Gleichzeitig bleibt der Schnee nicht darauf liegen; die Kollektoren sind frei und können Sonnenenergie sammeln.

Im Geschossbau ist das Verhältnis der Dachfläche zur Wohnfläche geringer als bei Einfamilienhäusern. Daher nutzen die Solarplaner einen Teil der Fassade für die Installation der Kollektoren.

 

Teil 2: Langzeitspeicher ist das Herzstück der Solartechnik

Ein zentraler Pufferspeicher oder „Solartank“ speichert, zumeist mithilfe von Wasser, die Wärme über mehrere Wochen oder gar Monate und hält sie für sonnenarme Tage vor. Er sorgt so für den Ausgleich zwischen Energieangebot und Nachfrage. Der Energievorrat im Solartank hängt neben der Größe und der darin vorhandenen Wassermenge auch von der nutzbaren Temperaturdifferenz ab.
Bei Bedarf gibt der Speicher die Wärme bevorzugt über Wandflächen- oder Fußbodenheizung an die Wohnräume ab. Flächenheizungen benötigen im Vergleich zu konventionellen Heizkörpern geringe Vorlauftemperaturen und ermöglichen dadurch eine optimale Ausbeute der Solarwärme. In den einzelnen Räumen sorgen sie für eine angenehm gleichmäßige Wärmeverteilung.

Reicht die Kraft der Sonne in den kältesten und sonnenärmsten Monaten nicht aus, ergänzt eine Zusatzheizung das solarthermische Heizprinzip und liefert die restliche Energie. Dies kann wie im Falle des Mehrfamilienhauses in Obersulm-Sülzbach ein Gasbrennwert-Kessel sein.

Für das Gelingen eines Sonnenhauses mit einem hohen solaren Deckungsanteil, müssen Kollektorfläche und Speicher dem Klimastandort entsprechend richtig dimensioniert und aufeinander abgestimmt werden. Am Standort Obersulm-Sülzbach erreicht das Mehrfamilienwohnhaus mit seinen 520 Quadratmetern Wohnfläche über 75 Quadratmeter große Kollektorflächen und einen 10.000-Liter-Wärmespeicher eine solare Deckungsrate von über 50 Prozent. Den zusätzlichen Bedarf deckt ein Grasbrennwert-Kessel. Die Kosten für den zusätzlich benötigten Brennstoff liegen derzeit jährlich bei lediglich circa 1.000 Euro für das gesamte Haus mit sechs Wohnungen.

Bautafel
Objekt: Mehrfamilien-Sonnenhaus Obersulm-Sülzbach, 6 Wohneinheiten
Fertigstellung: voraussichtlich Ende 2017
Zu beheizende Fläche: 520 m², Jahresheizwärmebedarf (flächenbezogen): 32,27 kWh/a
Primärenergiebedarf: 30 kWh/m²a
Kollektorfläche: 75 m²
Speicher: 10.000 l, mehrstufige Be- und Entladung, Speichergröße (inkl. Isolierung): Durchmesser 2,02 m, Höhe 5,10 m
Solarer Deckungsgrad: (berechnet) ca. 50 Prozent
Heizsystem: 35 kW Gasbrennwertkessel
Brennstoffbedarf: (berechnet) 18.860 kWh
Energiestandard: KfW Effizienzhaus 55

 

Teil 3: Solarheizung arbeitet ohne kompliziertes Wärmemanagement

Aufwendige Steuerungstechnik ist in einem Sonnenhaus nicht notwendig. In dem Mehrfamilienhaus visualisiert ein Bildschirm die Temperaturverläufe, wie Kollektor- und Speichertemperatur. Dieser dient lediglich dazu, den Bewohnern einen Eindruck der Energieerträge „ihrer“ thermischen Solaranlage zu vermitteln.
Das Mauerwerk ist in einschaliger Ziegelbauweise ausgeführt. Für das Gebäude in Obersulm-Sülzbach kommen monolithische Ziegelwände mit mineralischer Perlite-Füllung zum Einsatz, sodass auf zusätzliche kostenintensive Dämmschichten verzichtet werden kann. Mit ihrem einschaligen Aufbau erfüllen die Ziegelwände die geforderten Schall- und Brandschutzwerte für den Wohnungsbau. Die Speicherfähigkeit des Materials sorgt für ein angenehmes Raumklima.

Photovoltaik-Anlagen für jede Wohnung machen das Sonnenhaus zu einer runden Sache. Die Nennleistung der Module liegt pro Wohnung bei 2.000 kWp. Diese können die Bewohner für den Eigenbedarf in ihrem Haushalt oder für Mobilität nutzen.

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„Für Energie optimierte Gebäude, wie dieses geplante Sechsfamilien-Sonnenhaus, können Bauherren mit einer staatlichen Förderung rechnen. Unter Berücksichtigung der derzeit erhältlichen Fördermittel beläuft sich die Mehrinvestition für die solare Energietechnik auf etwa 50 Euro netto pro Quadratmeter Wohnfläche“, erläutert Rainer Körner. Er zeichnet als Geschäftsführer der KHB-Creativ Wohnbau GmbH für die Planung und Umsetzung des Mehrfamilien-Sonnenhauses verantwortlich. „Die Nebenkosten sind deutlich niedriger als bei einer Wärmepumpe. Für eine Wohnung mit 3,5 Zimmern und 77 Quadratmetern Wohnfläche ergeben sich rund 140 Euro Energiekosten für Heizung und Warmwasser pro Jahr. Bei einer Wärmepumpe beliefe sich dieser Betrag auf 460 Euro.“

Der Kaufpreis liegt bei dem für vergleichbare Wohnungen in der Region, sodass sie zu ortsüblichen Mieten angeboten werden können. Da zukünftig Immobilien mit innovativen Heizkonzepten und niedrigen Nebenkosten gefragt sein werden, haben Kapitalanleger zudem den Vorteil der Wertsteigerung der Immobilie selbst.
War ein Gebäude gestern noch ausschließlich Energieverbraucher, mit der Konsequenz, dass es Wärme und Strom von außerhalb benötigte, so decken diese Art Sonnenhäuser heute ihren Energiebedarf zu einem wesentlichen Anteil selbst. In der Energiewirtschaft macht die Solartechnik Kunden zu Produzenten und eröffnet insbesondere der Wohnungswirtschaft neue Geschäftsfelder.

 

Teil 4: Mieten „all-inclusive“

In Deutschland ist es allgemein üblich, die Höhe der Kaltmiete in dem Mietvertrag fest zu vereinbaren. Die Nebenkosten hängen demgegenüber von unterschiedlichen Faktoren ab und steigen mit den Rohstoffpreisen zumeist stetig und deutlich. Das macht die Kosten für das Wohnen letztlich unvorhersehbar. Nachdem das Mehrfamilien-Sonnenhaus in Obersulm-Sülzbach seinen jährlichen Bedarf an Heizung und Warmwasser größtenteils mittels Sonnenwärme deckt und eine Photovoltaik-Anlage Anteile des Haushaltsstroms für den Eigenbedarf liefert, sind die Nebenkosten vorhersehbar und gering.

Vermieter können daher einen wesentlichen Teil der Kosten für Wärme und Strom in die Kaltmiete einrechnen und ihren Mietern so über Jahre hinweg stabile Mieten garantieren. Solche „All-inclusive-Mieten“ oder „Flatrate-Mieten“ schützen Mieter über einen langen Zeitraum vor stetig wachsenden Nebenkosten. Längere Verweildauern in den Wohnungen sind die Folge, steter Mieterwechsel und der damit verbundene Aufwand entfallen.
Neben diesem Aspekt liegt ein großer Vorteil eines Mehrfamilien-Sonnenhauses in der Einfachheit seiner Technik. Dies erspart Mietern ebenfalls die Umlagen hoher Wartungs- und Folgekosten für die Heizanlage. Darüber hinaus stellt ein Sonnenhaus, im Vergleich zu einigen anderen Niedrigenergiekonzepten, keine strengen Anforderungen an ein sachgemäßes Nutzungsverhalten − wie beispielsweise ein Passivhaus mit Lüftungsanlagen, in dem das Öffnen von Fenstern das fein austarierte Energiegleichgewicht stören könnte.

Sonnige Fördermöglichkeiten

Investitionen in Gebäude mit hoher solarer Deckungsrate bieten nicht nur neue und lohnende Geschäftsmodelle: staatliche Fördermodelle sorgen darüber hinaus für Attraktivität. Um das Heizen mit Sonnenwärme weiter voranzutreiben, will das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit dem überarbeiteten und verbesserten Marktanreizprogramm (MAP), das zum 1. April 2015 in Kraft trat, mehr Haus- und Wohnungseigentümer motivieren, bei der Wärmegewinnung auf die Kraft aus Sonne, Biomasse und Erdwärme zu setzen.

Kollektorflächen werden mit 150 Euro pro Quadratmeter gefördert. Für PV Anlagen stehen zinsvergünstigte Darlehen zur Verfügung. Mit den derzeitig niedrigen Kreditzinsen und der umfassenden Energiekosteneinsparungen können die Mehrkosten für die Sonnenhaustechnik günstig finanziert und über kurze Zeit amortisiert werden.

Autorin: Corina Prutti, das komm.büro

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