Mit hoher EffizienzThermische Solarkollektoren gekoppelt mit Speicher und Luft-/Wasserwärmepumpe
Der Einbau von Wärmepumpen (Luft, Wasser, Erdwärme) hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Viele Endverbraucher beschäftigen sich mit dieser Technologie, wenn sie an die Sanierung ihres Wärmeerzeugers denken. Vor allem der geringe Wartungsaufwand, das Vertrauen in die Entwicklung dieser umweltfreundlichen Technik und die zu erwartenden niedrigen Heizkosten wirken anziehend.
Südansicht des Gebäudes. Zu erkennen sind die aufgeständerten Solarkollektoren (20 
In dem hier näher beschriebenen Sanierungsfall handelt es sich um ein Gebäude, das den Charakter einer Pension trägt. Vermietet werden fünf Apartments vor allem an alleinerziehende Mütter für die Dauer ihres Urlaubs. Mit zum Gebäude zählt der private Wohnbereich (fünf Personen) der Vermieter. Die beheizte Fläche liegt bei ca. 480 m2.
Das Gebäude stammt aus dem Jahr 1990 und wurde nach der damaligen Wärmeschutzverordnung gebaut. Die bestehende Indach-Solaranlage mit ca. 12 m2 Fläche sorgte vor allem im Sommer für warmes Wasser. Dennoch lag der Verbrauch der Ölheizung bis dato bei ca. 8000 l. Daraus ergeben sich jährliche Betriebskosten von ca. 5500 Euro. Kosten, die sich auf die Gäste wegen des spezifischen Kundenkreises mit knapper Haushaltslage schlecht umlegen lassen.
Das wandhängende Öl-Brennwertgerät (18 kW) und zwei Solar-Ausdehnungsgefäße.
„OSKAR-MAX-SOL2“ – das zentrale Element des Heizsystems. Es verbindet den Speicher „OSKAR 10/1,5“ mit 2000 l und die Heizkreise.
Für die Hausbesitzer war es wichtig, eine deutliche Energieeinsparung zu erzielen – bei gleichbleibendem Komfort und geringem Wartungsaufwand. So entschieden sich Gerd und Rita Schmeer aus Chiemgau grundsätzlich für die Wärmepumpentechnik. Da Grundwasser nicht erreichbar war und Erdwärme wegen des angelegten Gartens nicht infrage kam, fiel die Entscheidung zugunsten einer Luftwärmepumpe in Verbindung mit einem Öl-Brennwertkessel.
Beim Vergleich der Systeme unterschiedlicher Hersteller stießen die Hausbesitzer auf die Hybrid-Wärmepumpentechnik des „OSKAR-MAX-SOL2“ von Ratiotherm. Zunächst waren die Schmeers skeptisch: Schließlich wurden Leistungszahlen wie bei der Erdwärmenutzung von 5,0 versprochen. Da die Hausbesitzer die eigene Solaranlage zur Trinkwassererwärmung kannten, verstanden sie schnell das Ratiotherm-Prinzip: Die Speicherung der Energie im Heizungswasser mit deutlich größerem Volumen und höheren Temperaturen – „ohne Probleme mit Verkalkung und Verbrühung wie bei der Speicherung im Trinkwarmwasser“ (Ratiotherm). Die Schichttechnik im Energiemanager „Oskar“ als zentrales Element des Heizsystems mit den Vorteilen der reaktionsschnellen Wärmeentnahme und des „konstruktionsbedingt minimalen Wärmeverlustes“ weckte die Neugier. Doch das Besondere an der Lösung steckt in der Kombination der Solarkollektoren mit Speicher und Wärmepumpe: Erreicht die Kollektortemperatur 40 °C und mehr, wird die Wärme in den Speicher „Oskar“ geladen. Liegt sie darunter, dient die Energie aus den Kollektoren dazu, die Außenluft für die Wärmepumpe vorzuwärmen.
Grafik zur Darstellung des Hybrid-Effekts der thermischen Solaranlage.
Die Suche nach einem passenden Fachbetrieb mündete mit einer Beratung bezüglich des Jahresenergieverbrauchs der Anlage. Ziel war, das Öl als Energieträger soweit wie möglich durch Umweltwärme zu ersetzen. Da der bestehende Kessel mit 50 kW großzügig ausgelegt war und als Standgerät erheblich Platz benötigte, entschied man sich, ihn gegen ein wandhängendes Brennwertgerät mit 18 kW Leistung auszutauschen. Wegen der begrenzten Aufstellmöglichkeit für das Außenteil der Wärmepumpe fiel die Wahl auf die solare Luftwärmepumpe (18 kW), den Schichtspeicher „Oskar“ (2000 l) und eine Solaranlage (20 m2), die in einem Winkel von 50° aufgeständert wurde. Die bestehende Indach-Solaranlage wurde dabei in das System eingebunden.
Ebenso konnte die vorhandene Öltankanlage bleiben. Nur der bestehende Ölkessel wurde wegen des benötigten Platzbedarfs für den 2000 l fassenden Schichtspeicher gegen das Öl-Brennwert-Wandgerät gewechselt. Rein rechnerisch ergibt sich im Winter ein Parallelbetrieb von Ölkessel und Wärmepumpe ab einer Außentemperatur von rund 0 °C und weniger.
Da der private Teil des Gebäudes mit Fußbodenheizung und die Apartments mit großzügig ausgelegten Heizkörpern ausgestattet sind, konnte die maximale Heiztemperatur mit 55 °C angenommen werden. Der hohe Warmwasserverbrauch in den Sommermonaten durch die hohe Auslastung der Wohnungen bringt bemerkenswerte solare Erträge. „Durch den Kollektorwinkel bestehen aber auch in der Übergangszeit und im Winter optimale solare Betriebsbedingungen sowohl für die Direkteinspeisung als auch für die solare Luftvorwärmung der Wärmepumpe“, ergänzt Ratiotherm.
Durch den Aufstellort des Außenteils auf der Nordseite am Hauseingang vor dem Küchenfenster war der Hausherr skeptisch. Er befürchtete Lärmbelästigungen. Doch Ratiotherm konnte ihn davon überzeugen, dass das Gebläse zum einen „von Haus aus sehr leise ist“ und dass auch bei einem geringen Solarertrag die Kondensation ohne Gebläse über den Kollektor erfolgt. Das bedeutet, dass an Tagen, an denen man sich gerne im Freien aufhält, das Gebläse in der Regel gar nicht läuft. „Ein nicht zu unterschätzender Vorteil dieses Systems“, urteilt das Unternehmen.
Überzeugt hat den Bauherrn auch die Kompaktheit des Heizsystems „OSKAR-MAX-SOL2“, das in der Regel mit normalen Heizraumgrößen auskommt. In diesem Fall musste der „Oskar 10/1,5“ mit 2000 l vor Ort geschweißt werden, weil die Türen eine komplette Einbringung verhinderten. Auch dies gehört für den Hersteller Ratiotherm zum Standard.
Der Betreiber der Anlage zeigte sich nach dem langen Winter sehr zufrieden und erwägt, den Kachelofen auf einen Heizeinsatz mit Wassertasche umzubauen. Damit verspricht er sich noch mehr Unabhängigkeit von fossiler Energie bei künftig steigenden Heizkosten.
Bilder: Ratiotherm GmbH & Co. KG, Dollnstein
www.ratiotherm.de
