Startseite » Fachthemen » Energie »

Stabile und exakte Energiezustellung

Neubau eines Hocheffizienz-Wohnhauses in Marktheidenfeld
Stabile und exakte Energiezustellung

Infoservice
Sie können folgende Produkt-Informationen der im Beitrag erwähnten Hersteller über den Infoservice kostenfrei anfordern:Wie funktioniert der bba-Infoservice? Zur Hilfeseite »
Das Einfamilienhaus wurde für die zweite Lebenshälfte konzipiert, modern und komfortabel. Zugleich sollte es unbedingt ökologisch und nahezu energieautark sein – dank der effizienten und regenerativen Erzeugung von Wärme, Kälte und Strom insbesondere mit Hilfe von intelligenten Speicher- und Verteilkonzepten.

Anforderung:

Bedarfskonforme Energiebereitstellung im effizienzmaximierten Gebäude

Lösung:

Wärmepumpe, Klimadecke, Smart-Home-Steuerung und Speicherkonzept: Puffer, hydraulische Weiche und Verteiler


Ing. Christian Zortea-Soshko, Geschäftsführer und Leiter Technik, Zortea Gebäudetechnik GmbH | be

Das neue Gebäude im unterfränkischen Marktheidenfeld, das seit diesem Frühjahr sein smartes Gesamtkonzept unter Beweis stellt, spiegelt Pionierideen in zahleichen Facetten. Denn Bauherr und Energieberater Jürgen Leppig hat in dem Einfamilienhaus seine persönlichen Maximal-Ansprüche an intelligentes Wohnen von morgen verbaut: In der „en vogue“ konzipierten Hülle gehen technologische Intelligenz und ökologische Nachhaltigkeit zukunftsweisend Hand in Hand.

„Der Alterswohnsitz des Ehepaars Leppig bedient sich nicht nur der neuesten und effektivsten Technologien, um Ökologie, Komfort und Emotionen unter ein Dach zu bringen, er dient zugleich auch als High-End-Showcase und Forschungsobjekt“, erklärt Thomas Harth, Ingenieur für Bauwesen, der das bis aufs i-Tüpfelchen optimierte Effizienzhaus 40 plus gemeinsam mit Jürgen Leppig, dem Vorsitzendem des GIH-Bundesverbands, geplant und umgesetzt hat. Die Vorstellungen des Bauherrn waren klar, maximal und in die Zukunft gerichtet: „Der Wohnbau von morgen muss neben der effizienten und regenerativen Erzeugung von Wärme, Kälte und Strom auch auf intelligente Speicher- und Verteilkonzepte setzen und gleichzeitig den Klimawandel und die damit einhergehenden Veränderungen einkalkulieren“, fasst Jürgen Leppig zusammen. Dabei stehen die Ansprüche an Komfort und Design seinen Optimierungswünschen in Sachen Energieeffizienz in nichts nach.

Wärmepumpen-Förderrechner

Thermisch optimiert und regenerativ

Die Planer bauten das zweigeschossige barrierearm gestaltete Einfamilienhaus, dessen Architektur modern und schlicht zugleich in Form eines lockeren Kubus überzeugt, in Massivbauweise mit perlitverfüllten Poroton-Ziegeln (T7-P). Die Ziegel werden klimaneutral produziert und warten mit einer sehr guten Wärmeleitzahl von 0,07 W/(m²K) auf, die zusätzliche Dämmung überflüssig macht.

Um das Innenleben dieser soliden Hülle mit Wärme, Kälte und Strom zu versorgen, arbeitet die modulierende 1,5–6kW-Sole-Wärmepumpe V-Line von Alpha Innotec mit PVT-Kollektoren der der PA-ID GmbH im Verbund. Indem die Wärmepumpe frequenzgeregelt und invertergesteuert ist, kann sie ihre Leistung stufenlos dem individuellen Bedarf anpassen und überschüssige PV-Energie in die Deckenspeicher einspeisen. Ein integrierter Kühltauscher befähigt die Wärmepumpe durch drei 70 m tiefe Sole-Sonden-Bohrungen, das vernetzte Gebäude nicht nur zu beheizen, sondern auch zu kühlen.

Energie hydraulisch ausbalanciert

Ein duales Speicherkonzept vervollständigt das ausgeklügelte Energiesystem des smarten Einfamilienhauses. Die speziell entwickelte Green-Code-Klima- und Akustikdecke der Concrete Rudolph GmbH, die das Prinzip der thermischen Bauteil- bzw. Betonkernaktivierung nutzt, heizt, kühlt, puffert Energie und verbessert zugleich die Raumakustik. Raum- und Deckentemperaturen werden anhand effizienzoptimierter Regelstrategien angepasst und durch ein Forschungsprojekt der TH Ingolstadt, das Speichermöglichkeiten von Betongeschossdecken analysiert, fortlaufend überwacht.

Die KNX-Steuerung der Smart-Home-Anlage von Gira ist mit Wetterportalen verlinkt und stellt die Gebäude-Energiesysteme anhand kontinuierlicher Daten-Updates frühzeitig auf die prognostizierte Wetterlage – ob frostig oder heiß – ein. Darüber hinaus steuert sie die Pufferfunktion des Deckenspeichers, der je nach Heiz- oder Kühllastfall Energie für bis zu 14 Tage vorhält.

Der zweite Teil des Speicherkonzepts – die patentierte Zortström-Technologie des Vorarlberger Gebäudetechnik-Spezialisten Zortea – erfüllt gleichzeitig drei Funktionen: die eines Puffers, einer hydraulischen Weiche und eines Verteilers. Durch hochpräzise Volumenstromregelung sowie Zusammenführung und Verteilung von Wärme- und Kältekapazitäten, die in allen Betriebszuständen hydraulisch optimal ausbalanciert ist, bindet der 2-stufige Zortström Multi HK (46 l) die Niedertemperaturquellen in die energetische Versorgungsstruktur des Gebäudes optimal ein.

Für höhere Temperaturbereiche wurde der 5-stufige Zortström Multi PG-H (Fassungsvermögen: 806 l) konzipiert. Die beiden Funktionsprinzipien der hydraulischen Entkopplung und der exakten Temperaturtrennung in beliebig viele Temperaturstufen innerhalb der Anlage lassen den Zortström erzeuger- wie auch abnehmerseitig die thermische Energie stets bedarfskonform und maximal präzise vorhalten und bewegen.

Nach der hydraulischen Entkopplung sammelt der Schichtspeicher im Gleitschichtraum die Volumenströme der unterschiedlichen Wärmeerzeuger getrennt nach Temperaturen. Durch die Zortström-Technologie können Vor- und Rückläufe unterschiedlicher Heiz- und Kühlkreise optimal genutzt werden, was wiederum die Einhaltung korrekter Betriebsparameter auf Erzeugerseite garantiert. So ist eine stabile und exakte Energiezustellung ohne gegenseitige Pumpenbeeinflussung realisierbar.

Fazit

Das Fazit der Projektpartner ist nach mehreren Betriebsmonaten der Zortström-Technologie durchweg positiv. „Die Anlage läuft exakt nach Plan und absolut ruhig“, so Leppig. „Durch die Präzision und Stabilität der optimierten Wärme- und Kälteversorgung fördert sie sowohl einen hohen Komfortstandard, als auch eine besonders effiziente Nutzung sämtlicher regenerativer Energiekapazitäten – für uns ein wichtiger Baustein eines ressourcenschonenden und damit zukunftsfähigen Wohnkonzepts.“


Projekt: Hocheffizienz-Einfamilienhaus

Bauherr: Jürgen Leppig, Marktheidenfeld

Planung: Dipl.-Ing. Thomas Harth, Ingenieurbüro für Bauwesen, Marktheidenfeld, und Energieberater Jürgen Leppig, Marktheidenfeld
www.thomasharth.de
www.energieberatung-leppig.de


Energieberater Jürgen Leppig: „Der Zortström dient als zentrale Stellschraube für die energetische Effizienzmaximierung des Gebäudes.“


Zortström-Technologie: Nach der hydraulischen Entkopplung sammelt der Schichtspeicher im Gleitschichtraum die Volumenströme der unterschiedlichen Wärme- und Kälteerzeuger getrennt nach Temperaturen. Durch die Zortström-Technologie können Vor- und Rückläufe unterschiedlicher Heiz- und Kühlkreise optimal genutzt werden, was wiederum die Einhaltung korrekter Betriebsparameter auf Erzeugerseite garantiert.


Zortström-Technologie: Effizienzleistung im Prüfverfahren des SPF Rapperswil

Für die Ausschöpfung von Energiepotenzialen in der thermischen Versorgung spielt die Qualität der Speicherlösung eine zentrale Rolle. Insbesondere bei Einsatz von Wärmepumpen und Solarkollektoren haben die Schichtungseigenschaften von Kombispeichern einen wesentlichen Einfluss auf die Gesamteffizienz eines Heizsystems. Am Institut für Solartechnik SPF der Hochschule für Technik in Rapperswil am Zürichsee entwickelten Wissenschaftler eine spezielle Methode zur Bestimmung der real erzielbaren Schichtungseffizienz von Speichersystemen. Die für die Zortström-Anlage ermittelten Werte bestätigen die hohe Effizienzleistung der Sammel-, Speicher- und Verteillösung auch in Kombination Wärmepumpentechnologie. Mit einem Schichtungseffizienzgrad von 83,5 % (entspricht Effizienzklasse A) zählt die Anlage derzeit zu den energetisch effektivsten Vorhaltesystemen auf dem Markt. Das am Institut für Solartechnik SPF in Rapperswil entwickelte Prüfverfahren zeigt genau quantifizierbar die hohe Relevanz einzelner Systemelemente für eine verbesserte Energienutzung auf. So führt allein die Steigerung der Schichtungseffizienz im Speicher um 10% – also etwa von 70% auf 80% – zu einer Reduktion des elektrischen Energiebedarfs von 16% für die Wärmepumpen.


Mehr zum Thema

  • Energiespeicher

www.hier.pro/bba0420_Batteriespeicher



Hersteller
Weitere bba-Artikel und Produkt-Informationen finden Sie in den Herstellerprofilen:
Infoservice
Wie funktioniert der bba-Infoservice? Zur Hilfeseite »
Wärmepumpen-Förderrechner
Anzeige
MeistgelesenNeueste Artikel
Anzeige
Anzeige

Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der bba-Infoservice? Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Medien GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum bba-Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des bba-Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de