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Luftheizung als wirtschaftliche All-in-one-Paketlösung - Lüftung, Wärme- und Warmwasserbereitung hoch effizient in einer zentralen Anlage kombiniert

Ihr neues Haus besonders energiesparend zu bauen, war für die junge Familie Zweigler aus Ebsdorfergrund selbstverständlich: „Mit einem kleinen Kind ist man sich der Verantwortung für die Zukunft besonders bewusst. Außerdem wollten wir die laufenden Belastungen durch die Energiekosten möglichst gering halten.“ Also wurde auf KfW 55-Niveau geplant, aber in Eigenleistung fast nach Passivhaus-Standard gebaut. Ebenso zukunftsorientiert ist die Haustechnik: Mit der innovativen Luftheizung wird der Neubau gleichzeitig geheizt, gekühlt und optimal mit Frischluft versorgt, denn die eingesetzte Luftheizung vereint sämtliche Funktionen inklusive Warmwasserbereitung in einem einzigen, zentralen Gerät.

160 m² Wohnfläche über zwei Ebenen, auf Effizienzhaus-55-Niveau geplant – und jetzt dicht am Passivhaus-Standard fertiggestellt: Der Neubau von Familie Zweigler nahe Marburg ist energetisch vorbildlich.

Die kompakt aufgebaute Luftheizung besteht im Wesentlichen (von oben) aus einem Lüftungs-Modul, der Luft-Wärmepumpe und einem 150-Liter-Trinkwasserspeicher, die zentral über eine „intelligente“ Regelung gesteuert werden, um die Anlage so effizienz-optimiert wie möglich fahren zu können.

Vom Haustechnikraum aus werden die Zimmer über die flach bauenden Verteiler direkt mit Zu- und Abluftkanälen „angesteuert“.

„Waschmaschine, Trockner, Luftheizgerät inklusive kontrollierter Wohnungslüftung und Warmwasser – und das alles in einer Reihe im Haustechnikraum: So könnte bald die energetische Zukunft in vielen Neubauten aussehen“, meinen Bauherr René Zweigler (li.) und Systemair-Produktmanager Reiner Hackl.

Bauherr René Zweigler (li.) zeigt sich im Gespräch mit Systemair-Produktmanager Reiner Hackl hoch zufrieden: Weil „Genius“ mit 6 kW maximaler Heizleistung in Kombination mit einer bedarfsgerechten, also modulierenden Kompressoransteuerung besonders dicht am tatsächlichen Heizwärmebedarf ist, arbeitet das Luftheizsystem ebenso komfortabel wie effizient.

Im Regelfall wird die Luftheizung „Genius“ komfortabel per Laptop oder App über das Internet eingestellt oder fernausgelesen. Zusätzlich gibt es aber immer auch noch ein kleines Display am Gerät, um dort ebenfalls die Grundfunktionen prüfen oder verändern zu können.

Vom Haustechnikraum aus werden die Zimmer über die flach bauenden Verteiler direkt mit Zu- und Abluftkanälen „angesteuert“.

„Waschmaschine, Trockner, Luftheizgerät inklusive kontrollierter Wohnungslüftung und Warmwasser – und das alles in einer Reihe im Haustechnikraum: So könnte bald die energetische Zukunft in vielen Neubauten aussehen“, meinen Bauherr René Zweigler (li.) und Systemair-Produktmanager Reiner Hackl.

Bauherr René Zweigler (li.) zeigt sich im Gespräch mit Systemair-Produktmanager Reiner Hackl hoch zufrieden: Weil „Genius“ mit 6 kW maximaler Heizleistung in Kombination mit einer bedarfsgerechten, also modulierenden Kompressoransteuerung besonders dicht am tatsächlichen Heizwärmebedarf ist, arbeitet das Luftheizsystem ebenso komfortabel wie effizient.

 

Luftdichtes Bauen zur Verringerung des Energiebedarfs ist „allgemein anerkannter Stand der Technik“; die Effizienzhaus-Standards 70 bzw. 55 setzen nach EnEV 2009 mit weniger als 50 bzw. 40 kWh/(m² · a) Jahres-Primärenergiebedarf die entsprechenden Verbrauchsmarken. Für Familie Zweigler mit Söhnchen Ben durfte es beim Bau ihres neuen, rund 160 m² gro­ßen Einfamilienhauses in Ebsdorfergrund bei Marburg (Hessen) „aber gerne sogar noch etwas weniger sein“, wie René Zweig­ler erzählt: „Unser Ausbauhaus hat mit hoch gedämmten Wänden in Holzständerwerk zwar schon KfW 55-Niveau. Durch den Ausbau in Eigenleistung hatte ich es aber selber in der Hand, die auf einen Luftwechsel von 1,5 h-1 ausgelegte Gebäudehülle noch dichter auszugestalten, also den Heizwärmebedarf im Ergebnis weiter zu drücken.“
Wie gut ihm das gelungen ist, bewies der „Blower door“-Test: Mit einer Luftwechselrate von 0,65 h-1 liegt der Neubau nur noch geringfügig über den Anforderungen an ein Passivhaus (0,6 h-1).

„Wollte keine Überdimensionierung!“

Dass in einem solchen Haus eine kontrollierte Wohnungslüftung rund um die Uhr für den passenden Luftaustausch sorgt, versteht sich von selbst. „Dass aber für die Wärme- und Warmwasserbereitung zusätzlich eine weitere Anlage mit x kW Leistung notwendig sein sollte, das wollte mir nicht in den Kopf“, so Bauherr Zweigler in der Rückschau: „Zum einen sind die meisten angebotenen Heizungsanlagen für solche Häuser generell überdimensioniert, ohne für den energetischen Mehreinsatz einen zusätzlichen Komfortgewinn beispielsweise durch Kühlung zu bieten. Zum anderen störte mich der Installations- und Investitionsaufwand für die dann zum Teil auch noch redundante Technik, wenn Heizen, Kühlen und Lüften jeweils als getrennte Anlagen ausgeführt sind.“
Auf der Suche nach einer Alternative wurde Familie Zweigler beim neu vorgestellten System „Genius“ von Systemair fündig. Die innovative Luftheizung vereint in einer 6-kW-Luft/Luft/Wasser-Wärmepumpe die Funktionen Heizen, Kühlen und Warmwasserbereitung sowie eine kontrollierte Wohnungslüftung mit Wärmerückgewinnung. Die komplette Technik inklusive Steuerung steckt also in nur noch einem Gerät, das in dem Neubau nahe Marburg problemlos im Hauswirtschaftsraum neben Waschmaschine und Trockner seinen Platz fand.
Der technische Clou der All-in-one-Anlage ist dabei aber weniger diese kompakte Bauweise noch die „steckerfertige“ Konstruktion zum direkten Anschluss an die Hydraulik, Elektrik und bauseitige Lüftungsverrohrung oder die alles umfassende Steuerungselektronik – sondern die hohe Heiz- bzw. Temperierleis­tung, die Systemair über ein sogenanntes Sekundärluft-Prinzip realisiert (siehe unten).

Bei Bedarf Sekundärluft-Kreis

Um dieses Potenzial auszunutzen, wurde im Hause Zweigler zunächst vom Haustechnikraum ausgehend wie üblich die Verrohrung für Zu- und Abluft der kontrollierten Wohnungslüftung installiert. Darüber ist, gängige Praxis, der normgerechte Luftaustausch abgesichert. Hinzu kommt jetzt aber noch der  Sekundärluft-Kreis, wenn entsprechender Heiz- bzw. Kühlbedarf ansteht und der Kompressor der Wärmepumpe startet: Dann wird über einen separaten Luftkanal originären Zulufträumen – in diesem Fall der offenen Wohn-/Essküche – im benötigten Umfang Luft entzogen, im Wärmepumpenmodul entsprechend behandelt und dann zusammen mit der Frischluft über die kontrollierte Wohnungslüftung wieder den Zulufträumen – wie Wohn- und Kinderzimmer – zugeführt.
„Der installationsseitig notwendige Mehraufwand dafür war vergleichsweise überschaubar: Der Sekundärluft-Kanal war zusätzlich einzubringen, die Zuluftkanäle wurden etwas größer dimensioniert und auch isoliert. Gleichzeitig sparten wir aber die deutlich höheren Kosten für den Einbau einer wasserführenden Wärmeverteilung, die sonst notwendig geworden wäre“, zieht Bauherr Zweigler Bilanz. „Je nach Objekt können sich diese Einsparungen schnell auf mehrere Tausend Euro belaufen“, hat Systemair-Produktmanager Reiner Hackl ausgerechnet: „In der Kostenkalkulation ist also auf jeden Fall eine Gesamtbetrachtung angeraten, denn ein vermeintlich günstigeres Heizgerät verliert durch den zusätzlichen Aufwand für die Wärmeverteilung schnell an Attraktivität.“
Hinzu kommt, so die Erfahrung von René Zweigler, der geringere Abstimmungsbedarf zwischen den Gewerken während der Bauphase: „In einem Effizienzhaus wie unserem ist der Einbau einer Lüftungsanlage ohnehin notwendig. Durch ,Genius‘ wird also dieses Gewerk zwar ein wenig ausgeweitet, dafür entfällt aber die klassische Heizungsinstallation komplett. Daraus ergibt sich für den Heizungsbauer jedoch auch die Chance, neue Geschäftsfelder zu erschließen.“
Die Einbringung der Anlage in den Haustechnikraum ist dabei im Übrigen aber nicht anders als bei einem konventionellen bodenstehenden Wärmeerzeuger: Obwohl sämtliche Technikfunktionen für Wärme und Lüftung einschließlich der Warmwasserbereitung über einen 150-Liter-Speicher in einem Gerät konzentriert sind, passte „Genius“ dank der kompakten Bauweise problemlos durch die Nebentür des Neubaus. „Im Notfall“, gibt Reiner Hackl Entwarnung, „hätte man das Gerät mit wenigen Handgriffen aber auch in drei handliche Module aufsplitten und die dann einzeln einbringen können.“

Effiziente Warmwasserbereitung

Ähnlich effizient wie die Wärmeerzeugung und -verteilung stellt sich beim System „Genius“ die Warmwasserbereitung dar: Der integrierte 150-Liter-Trinkwasserspeicher hat für einen 4-Personen-Haushalt ein mehr als ausreichendes Volumen. Die durchgängige Aufbereitung dieses Wassers durch einen Plattenwärmetauscher über alle Betriebszustände hinweg – also auch während des Heizens oder Kühlens – sichert den gewünschten Versorgungskomfort. Und der positive Nebeneffekt ist: Es geht durch diese Art der Schaltung definitiv keine Wärme mehr ungenutzt an die Außenluft verloren, da in dieser „Verwertungskette“ nicht unmittelbar zum Heizen oder Kühlen genutzte Energie spätestens bei der Warmwasserbereitung einen willkommenen Abnehmer findet.

Regelung auch per App

In der Betriebsphase zahlt sich für die Nutzer aber nicht nur die optimierte Ener­giebilanz des All-in-one-Systems aus, sondern darüber hinaus natürlich auch die einfachere Bedienung, freut sich Jenny Zweigler: „Auf dem zentralen Display kann ich an der Luftheizung alle wichtigen Infos ablesen und mit ein paar Tastendrücken beispielsweise die Raumtemperatur verändern, wenn das notwendig sein sollte. Praktischer geht es kaum.“ Weitergehende Eingriffe in die Steuerung, aber auch das Auslesen von Parametern oder Ähnliches, sind genauso einfach vom Küchentisch aus möglich: Dank der mitgelieferten Software kann „Genius“ auch via Internet „ferngesteuert“ werden. Durch getrennte Nutzer- und Serviceebenen ist dabei abgesichert, dass es keine möglicherweise störenden Eingriffe in die Anlagenparameter gibt. Alternativ steht für Mobilgeräte zudem eine spezielle App zur Verfügung, mit der sich die Grundfunktionen regeln lassen.

Fazit

Seit gut einem halben Jahr bewohnt Familie Zweigler mittlerweile ihren Neubau in Ebsdorfergrund – und es sind ebenso frühsommerlich heiße wie (schafs)kalte Tage und Nächte vergangen; mit langsam wechselnden Großwetterlagen genauso wie mit kurzfristig auftretenden Temperaturanstiegen, oder eben auch Temperaturabstürzen. Insofern kann René Zweigler durchaus schon ein erstes Fazit ziehen, wie praxistauglich die neue Luftheizung tatsächlich ist. Das Ergebnis: „Sie ist es, in jeder Hinsicht. Vorausgesetzt, sie wird gut geplant“, sagt René Zweigler. Denn zu klein dimensionierte Zu- oder Abluftleitungen würden sich bei diesem hoch effizienten System – wie eigentlich bei jeder „normalen“ Lüftungsanlage auch – genauso störend auswirken wie eventuelle Mängel beim Einbau: „Passiert das aber alles nach den Regeln der Technik, ist die Luftheizung für einen Neubau auf KfW 70-Standard oder besser die wirtschaftlichere und umweltschonendere Alternative zu jeder herkömmlichen Heizungs- oder Lüftungstechnik.“
„Und richtig ‚rund‘ wird das Ganze unter ökologischen und ökonomischen Aspekten spätestens dann, wenn eine PV-Anlage auf dem Dach auch noch den eigenen Strom zum Betrieb der Luftheizung ‚Genius‘ liefert“, plant der ambitionierte Bauherr und Oldtimerfreund bereits weiter. „Technisch“, bestätigt Reiner Hackl, „geht das problemlos und ist ideal, weil die Anlage ganztätig läuft, also der eigenproduzierte Strom auch direkt verbraucht wird. ‚Genius‘ und das Erneuerbare-Energien-Gesetz gehen dann eine Symbiose ein, die in Sachen Effizienz und Ressourcenschonung zweifellos neue Maßstäbe setzt und die Wärmetechnik in Neubauten künftig deutlich umweltfreundlicher machen wird.“

Bilder: Systemair GmbH

Kontakt: Systemair GmbH, 97944 Boxberg-Windischbuch, Tel. 07930 92720, Fax 07930 927292, info@systemair.de, www.systemair.de


Das Prinzip „genius“
Die von Systemair neu in den Markt eingeführte Luftheizung „Genius“ besteht konstruktiv aus einer Luft/Luft/Wasser-Wärmepumpe, einer konventionellen Wohnungslüftungsanlage sowie einem zusätzlich aufgeschalteten Sekundärluft-Kreis. Dieser Kreis ist notwendig, um im Bedarfsfall die Heiz- und auch Kühllast über eine Erhöhung des Volumenstroms abzudecken. Dafür wird einem oder mehreren Zuluftbereichen über ein separates Sekundärluft-Kanalnetz bedarfsgerecht, also modulierend Luft entnommen, im Wärmepumpenmodul je nach Erfordernis erwärmt oder gekühlt und anschließend zusammen mit der Frischluft nach der Wärmerückgewinnung wieder in die Zuluftbereiche bzw. -räume zurückgeführt. ie Lüftungsnorm DIN 1946-6 mit der Obergrenze von 50°C für Warmluft zur Raumbeheizung kann also eingehalten werden, da bei zusätzlich notwendiger Heizleis­tung diese über den höheren Volumenstrom bereitgestellt wird.

 


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