Nur eine Utopie?
Das ganze Jahr warm im Haus und dennoch klimaverträglich bleiben. Geht das? Ist das nur eine Wunschvorstellung, wie die Umstellung des gesamten Flugverkehrs auf Wasserstoff-Technologie? Oder wie die Verkehrswende mit Elektro-SUVs mit 3 Tonnen Gesamtgewicht. Ist Heizen mit Solarenergie auch eine Utopie?
Ich denke, man muss die jeweilige Ausgangssituation checken. Wenn es sich um einen modernen Neubau handelt, kann dessen Energiebedarf heute mühelos durch Dämmung, Bauweise, Wärmepumpen- und Solartechnik so vorausgeplant werden, dass sehr wenig externe Energiezufuhr nötig ist. Selbst eine Autarkie ist denkbar, sie ist heute nur noch eine Frage des Aufwandes.
Mit Bestandsimmobilien sieht das ganz anders aus. Es reicht eigentlich der Blick auf die Heizkostenabrechnung und die Jahresstromrechnung, um zu sehen, welche Anforderungen zu bewältigen sind. Man kann dann die verschiedenen Möglichkeiten prüfen. Welche davon wirtschaftlich sinnvoll sind, steht eventuell noch auf einem anderen Blatt geschrieben. Die Amortisationszeiten der energetischen Sanierungen dürften trotz staatlicher Förderung sehr hoch sein.
Ob die Bauweise als Einzelhaus überhaupt jemals umweltverträglich sein kann, das sei dahingestellt. Es handelt sich allerdings um ein gesellschaftliches Ideal, eine Wunschvorstellung. Sie ist für die Mehrzahl der Deutschen wegen zu hoher Kosten nicht erreichbar.
Nehmen wir mal die bekannte Sonnenenergieeinstrahlung in Remscheid in Form des fiktiven Ertrages einer Photovoltaikanlage. Dagegen wird der reale Heizbedarf eines Hauses mit einer Wohnfläche von 200 qm und dem Energiestandard ’82 aufgetragen. Ich habe meine möglichen Zahlen mal eingebracht, da sie realistisch sind.
Zahlen nach unterschiedlichen Quellen
So gesehen ist es einleuchtend, dass die ganzjährige Beheizung eines älteren Hauses ohne externe Energiequelle kaum möglich ist. Selbst wenn der erzeugte Strom durch Wärmepumpentechnologie aufgewertet wird, also energetisch um den Faktor 3 oder 4 multipliziert wird, bleibt in den Wintermonaten November bis Februar eine große Lücke. Ich vermute, dass die Einsparung durch mit Solarstrom betriebene Wärmepumpen sich dennoch im Bereich von 30 % der Gesamtenergie bewegen wird. Ich werde das prüfen!
Fast noch mehr verspreche ich mir von einer geänderten Heizstrategie. Effiziente Klimageräte würden dann zur gezielten Raumerwärmung on demand benutzt. Im Winter wird aber zusätzlich eine abgesenkte Grundeinstellung der Brennwertheizung auf z. B. 15 °C nötig sein, um eine Auskühlung des Gebäudes zu vermeiden. Ob das so funktioniert, werde ich sehen.
Ach so, fast vergessen. Bei meinem aktuellen Strompreis von 30,5 Cent pro kWh könnte man auch gleich vollständig mit den effizienten Klimageräten heizen, also mit Strom. Ab einem Gaspreis von 7,7 Cent pro kWh ist das sogar günstiger. Unter der Annahme eines SCOP der Wärmepumpe von 4 im Winter. Da werde ich mal ein Auge drauf haben! In den Wintermonaten stellt die Photovoltaik schließlich auch noch etwas Strom bereit.
Und richtig kalt im Winter wird es Remscheid sowieso nicht. Die minimalen Durchschnittstemperaturen bleiben immer über null Grad. Heizungsanlagen werden hier für minimal -10 °C dimensioniert.
Im Prinzip kann man das oben geschriebene für die Solarthermie, die ja einen deutlich höheren primären Wirkungsgrad bis 80 % hat, übernehmen. Allerdings würde sie für Heizzwecke einen großen gut isolierten Langzeitspeicher benötigen, als Energieträger im Winter. Denkbar wäre ein Wassertank unter einer Terrasse. Und alles in Verbindung mit einem Niedrigenergiehaus. Mit Bestands-Immobilien sieht es da aber nicht gut aus, zusätzliche Energiequellen sind dann zwingend erforderlich.
Jetzt kommt der humoristische Teil. Ich rechne mal wieder. Dem Ingenieurssohn ist nichts zu schwör:
Dimensionierung eines großen Wasserspeichers als thermische Langzeit-Batterie.
Die spezifische Wärmekapazität von Wasser liegt bei 1,163 Wh/(kg*K).
Speichertemperatur 70 °C, Rücklauf 20 °C. Nutzbare Temperaturspreizung 50 °C.
Ein thermischer Wasserspeicher mit 100 m3 Inhalt könnte dann 5.815 kWh speichern.
Die Anforderungen an die Sicherheit, die thermische Isolation sowie die Verluste sind da nicht mitgerechnet. Ein derartiger Speicher wäre auch bestimmt nicht billig. Obige Kapazität wäre allenfalls für ein Niedrigenergiehaus mit gutem Standard geeignet. Es hat tatsächlich solche Realisationen mit bauseitigen Langzeitspeichern gegeben, beispielsweise mit einem riesigen Betonklotz.
