5. Entwicklung von Anlagenkonzepten in Abhängigkeit des Bedarfs

5.3. Anlagenkonzept für ein Wohngebäude (Neubau)


Wärme:                    Solarthermie + Brennwertkessel

Kälte:                        nicht vorhanden

Strom:                      Netzstrom


Wohngebäude sind nach Möglichkeit so auszuführen, dass sie im gemäßigten Klima keinen Kältebedarf erzeugen. Der Strombedarf ist relativ gering und hauptsächlich durch die Haushaltsführung bestimmt. Prägend ist daher die Wärmeversorgung. Der prozentuale Anteil an TWW steigt mit verbessertem Energiestandard, ab dem Passivhausstandard entsprechen sich Qh und QWW. Der TWW-Bedarf ist eine im Jahresverlauf weitgehend konstante Größe, während der Heizwärmebedarf starken saisonalen Schwankungen ausgesetzt ist. Bei einem Neubau liegt die Spitzenlast im Winter 5- bis 8-mal höher als die Grundlast im Sommer, bei Passivhäusern nur 3- bis 5-mal.
Das GEG fordert für Neubauten die Integration regenerativer Energieträger. Der Einbau einer Solarthermie-Anlage mit Heizungsunterstützung, bspw. integriert in die Südfassade und ergänzt um einen Gasbrennwertkessel, erfüllt i. d. R. diese Vorgabe. Allerdings ist der Deckungsanteil einer solchen Anlage am Gesamtbedarf begrenzt. In Abhängigkeit der Kollektorfläche und Einbausituation werden im Sommer mehr oder weniger ungenutzte Überschüsse erzielt, während im Winter keine Wärmebereitung erfolgt. Der Zubau von Kollektorleistung ist demnach aus Gründen der Wirtschaftlichkeit begrenzt.
Der Einbau einer solarthermischen Anlage führt augenscheinlich dazu, dass der ergänzende Wärmeerzeuger im Sommerhalbjahr völlig abgeschaltet werden kann, aber für den Winter auf die maximale Heizlast ausgelegt werden muss. Aufgrund der saisonalen Betriebsweise und der notwendigen Dimensionierung erzielt der Brennwertkessel nur kurzen Vollast-Betrieb von einigen hundert Stunden im Jahr, auch wenn er wie hier über 80 % des Wärmebedarfs leistet. Der Leistungspreis von Gasthermen ist vergleichsweise gering, daher eignen sie sich für diesen Einsatzzweck. Der Strombedarf muss vollständig aus dem Netz gedeckt werden, da keine Erzeugung vor Ort anfällt.
Der begrenzte Deckungsanteil der Solarthermie zeichnet sich auch an der Zusammensetzung des Primärenergiebedarfs ab. Der Großteil des Energiebedarfs wird durch fossile Quellen gedeckt. Der Einsatz von einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (BHKW) könnte sich positiv auswerten, wenn die Grundlast ausreichend hoch ist (z. B. MFH).

Abb. 11: Anlagenkonzept für ein Wohngebäude; Quelle: ina Planungsgesellschaft mbH; vgl. Scale - Wärme und Kühlen