Schlagmann Poroton GmbH & Co. KG - Monitoring

Monitoring

Kann ein Ziegelhaus mehr Energie erzeugen, als es verbraucht?
Und kann es dabei noch wirtschaftlich sein?


Das Haus der Zukunft bauen – das haben sich schon viele vorgenommen. Wir wollen das auch. Aber wir wollten nicht nur behaupten, dass wir das können, sondern es auch beweisen.

Deswegen haben wir teilgenommen an der deutschlandweiten Forschungsinitiative „Zukunft Bau“ des Bundesbauminis­teriums. Insgesamt 35 Gebäude in Deutschland waren mit dabei. Jedes mit einer eigenen Herangehensweise und eigenen Lösungsansätzen für die große Frage: Kann es gelingen, dass ein Haus mehr Energie erzeugt, als es verbraucht? Genau darum geht es, mehr denn je – um einen regenerativ erzeugten Energie-Überschuss, der dezentral eingesetzt und für die Mobilität genutzt werden kann. Weil Bauen und Mobilität genau die Punkte sind, an denen jeder von uns etwas für den Klimaschutz tun kann. Da müssen wir anpacken, weil Bauen und Mobilität gemeinsam verantwortlich sind für rund 70 % des Endenergieverbrauchs in Deutschland – und für rund 40 % aller CO2-Emissionen.
Was unser Effizienzhaus Plus von den anderen Modellprojekten unterscheidet: Wir bauten es ganz gezielt als ein regionales Haus – traditionelle Architektur, regionales Handwerk, marktübliche nachhaltige Baustoffe sowie verfügbare und ausgereifte Haustechnik hatten bei Planung und Ausführung Vorrang.

 

 
Details, auf die es ankommt: das Energiekonzept.
1. Strom gewinnen, Strom verbrauchen
Auf dem Hausdach und der Garage sind Photovoltaik-Module angebracht, zusammen liefern sie 10.230 kWh pro Jahr. Die nach West und Ost gerichtete Anlage auf der Garage hat 6,48 kWp, das reicht für etwa 5.800 kWh im Jahr. Das südliche Hausdach steuert rund 4.430 kWh bei mit seiner 32-m2-Anlage (Leistung: 4,28 kWp).Im Hintergrund läuft ein hauseigenes Energiemonitoring (Sunny Home Manager). Dieses steuert alle Anlagen und sorgt für optimale Stromnutzung. Eingebunden sind eigene Energiespeicher mit vollautomatischem Batteriemanagement. Als Tagesspeicher ist eine schnell ladende Hochleistungsbatterie (Lithium-Eisenphosphat-Technologie) ausgewählt. Sie hat 10,8 kWh Kapazität und hält 8.000 Ladezyklen. Strom wird nur dann ins öffentliche Netz eingespeist, wenn die hauseigenen Speicher voll sind, keine Energie gebraucht wird und auch die Batterie des Elektromobils voll ist.

2. Energie zum Fahren
Ein Haus, das mehr Strom erzeugt, als gebraucht wird, kann seine Bewohner mobil machen: indem überschüssige Energie die Batterien eines Elektromobils speist. Audi hat einen Audi A1 e-tron zur Verfügung gestellt für die Zeit des Monitorings. Etwa 10.000 km Fahrleistung waren vorab prognostiziert worden. Der A1 e-tron ist ein Hybrid-Fahrzeug, hat also neben dem Elektromotor auch einen Verbrennungsmotor, der oberhalb von 55 km/h anspringt. So kann der Audi im Stadtverkehr rein elektrisch fahren, ohne Abgase oder Lärm. Gespeichert wird der hausgemachte Solarstrom in einer Lithium-Ionen-Batterie, die 13,3 kWh Energie aufnehmen kann, genug für rund 50 elektrisch gefahrene Kilometer. Unterwegs kann die Batterie beim Fahren weiter aufgeladen werden, das erhöht die Reichweite auf bis zu 250 Kilometer. Lädt man per 220-Volt-Haushaltssteckdose, ist die Batterie in etwa drei Stunden voll.

 

3. Wärme gewinnen, Wärme speichern
51m2 solarthermische Kollektoren auf dem Süddach sammeln Son­nen­energie und speisen diese direkt in den Schichtenspeicher mit 48 m3 Wasser ein. Besonders viel Effizienz und Flexibilität ermöglicht der Schichtenspeicher, weil er zweiteilig ist, also zwei unterschiedlich große Speicher zu einer Sequenz mit einer innenliegenden Wärmepumpe zusammengeschaltet werden können. Es ist möglich, nur kleine Bereiche des Speichers zu bewirtschaften. Dadurch reagiert der Speicher besonders schnell, und im Sommer kann ein Teil zur Kühlung genutzt werden, während der andere Teil das Brauchwasser erwärmt.

4. Bauteile mit Vorteilen
Die Außenwände bestehen aus dem perlitgefüllten Ziegel POROTON®-T7® in einer Wandstärke von 49 cm. Die Wärmeleitfähigkeit (λR) liegt bei 0,07 W/(mK), der U-Wert bei 0,14 W/(m2K). Die Geschossdecken sind aus Stahlbeton, die Innenwände wiederum aus Ziegelmauerwerk. Oben drüber ein gut gedämmtes Pfetten-Sparrendach, auf der Nordseite gedeckt mit einer naturroten Flachdachpfanne, südlich als Indachlösung mit thermischen Solar- und Photovoltaik-Modulen und 3-fach verglasten Holz-Alu-Fenster. Selbstverständlich wurden alle Details wärme­brückenoptimiert geplant, so dass die dadurch entstehenden Energieverluste fast vollständig vermieden werden (Wärmebrückenaufschlag ∆Uw,b = 0,007 W/m2k). Gelüftet wird mit einer dezentralen Lüftungsanlage, die einen sehr geringen Stromverbrauch hat, Wärmerückgewinnung ist selbstverständlich. (Werkplandetails finden Sie unter Downloads, siehe unten)

Das Monitoring ist ausgewertet.
 
 
Der Nachweis ist erbracht!
Ein Haus allein beweist noch nichts. Aber das Monitoring. Von Februar 2014 bis Januar 2016 hat eine dreiköpfige Familie darin gewohnt. Zwei Jahre lang hat ein Wissenschaftler-Team der Technischen Hochschule Deggendorf um Raphaela Pagany, Josef Pauli und Prof. Dr. Wolfgang Dorner massenhaft Messdaten in der Praxis gesammelt: Energiegewinnung, Energieverbrauch, Umweltdaten, all das wurde genauestens erfasst, während die Familie ihren ganz normalen Alltag lebte, ohne Einschränkungen oder Verzicht auf irgendeinen Komfort.

Und jetzt haben wir ihn, den Beweis, schwarz auf weiß aus der Hochschule Deggendorf. Unser Ziegelhaus ist ein Effizienzhaus Plus. Es erreicht alle Werte, die das Bundesministerium definiert hat:
Genau 120 Messstellen, an denen Energie fließt, wurden über den gesamten Zeitraum erfasst, zentral gespeichert und ausgewertet. Um die Ergebnisse einordnen zu können, registrierten die Experten auch Umweltdaten. Und um nichts zu verfälschen, wurde bei der Auswertung sauber herausgerechnet, dass einer der Bewohner zuhause sein Büro hatte und Vollzeit von Zuhause aus arbeitete.

Traditionelles Bauen ist nicht etwa altmodisch – sondern die Zukunft. Unser Baustoff Ziegel ist ganz vorne mit dabei, wenn es darum geht, das wirtschaftliche Haus der Zukunft zu bauen.
Gesamtbilanz thermische und elektrische Energie Im ersten wie auch im zweiten Monitoringjahr ist sowohl die elektrische als auch die thermische Energieerzeugung bilanziell deutlich höher als die verbrauchte Wärme- und Strommenge. Im zweiten Monitoringjahr ist der elektrische Eigenversorgungsanteil mit 61 % noch höher als im ersten Jahr.
Energiebilanz Strom
 
Energiebilanz Wärme
 
Zusammenfassung


 
Für weitere Informationen stehen Ihnen die folgenden Medien zur Verfügung: