22. August 2013 35 Kommentare Solarthermie

Nie mehr Heizöl kaufen: Energieautarke Häuser in Freiberg

Überzeugender kann man nicht für die Energiewende eintreten: Solarexperte Timo Leukefeld zieht bald selbst mit seiner Familie in ein energieautarkes Haus; Physiker und Solarunternehmer Stephan Riedel baut gleich nebenan. Am 8. Juli 2013 weihte Bundesminister Peter Altmaier feierlich die Solaranlagen der beiden Häuser ein, die am Stadtrand von Freiberg in Sachsen entstehen.

Inhaltsverzeichnis

Das Konzept: Bezahlbar und tatsächlich energieautark

Das Konzept des Energieautarken Hauses wurde unter Leitung von Prof. Timo Leukefeld in Zusammenarbeit der HELMA Eigenheimbau AG Stephan Riedels MR SunStrom GmbH entwickelt – ein Konzept für ein tatsächlich energieautarkes und auch noch bezahlbares Wohnhaus. Mit 398.000 Euro für 161 m² Wohnfläche (schlüsselfertig, ohne Keller und Grundstück) und liegen die Baukosten etwas über denen eines herkömmlichen Einfamilienhauses, die Mehrkosten amortisieren sich jedoch innerhalb weniger Jahre durch die eingesparte Energie – und das, ohne dass eine Solarförderung in Anspruch genommen werden muss. Das Haus ~~kann~~ könnte ohne Anschluss an das Stromnetz auskommen. Ein Passivhaus würde wesentlich mehr kosten.

Die Eckdaten

Die energieautarken Häuser decken nach den Standards des Sonnenhaus-Instituts ihren Bedarf an Heizung und Warmwasser ganzjährig weitgehend über eine thermische Solaranlage; der Primärenergieverbrauch liegt mit 6 kWh pro Quadratmeter und Jahr etwa 90 Prozent unter dem von der Energie-Einsparverordnung (EnEV) 2009 definierten Energiestandard für Einfamilienhäuser. Der Strombedarf wird durch Photovoltaik gedeckt. Das Haus ist in Ziegel-Massivbauweise ohne zusätzliche Dämmung errichtet und die größere Seite des Pultdaches ist 45 Grad geneigt und mit insgesamt 104 m² Solaranlagen für Wärme und Strom bestückt.

Die Komponenten

Heizen mit Solarthermie

46 m² Flachkollektoren zur Warmwasserbereitung und Heizung
9 m³ Langzeitwärmespeicher (Wasser), 6,5 m hoch und 1,4 m im Durchmesser
solarer Deckungsgrad von über 65 Prozent
Kaminofen (Verbrauch: 2 bis 3 Festmeter Stückholz pro Jahr, jährliche Heizkosten: ca. 150 Euro)

Stromversorgung mit Photovoltaik

58 m² Photovoltaikanlage (dachintegriert), Nennleistung 8,4 kWp, 45 Grad Dachneigung
Bleiakku, Speicherkapazität von 58 kWh (kann 10 – 15 Tage überbrücken)
Durchschnittsverbrauch 4-köpfige Familie: 2.000 kWh/a
Ladestation für Elektroauto

Möglich wird dieser gegenüber einem konventionellen Haushalt um 50 – 70 Prozent reduzierte Stromverbrauch durch ein intelligentes Stromkonzept: Unter anderem beziehen Waschmaschine und Geschirrspüler warmes Wasser aus der Solarthermieanlage. Und auch auf das Auto muss die Familie nicht verzichten – es wird mit Strom aus der Photovoltaikanlage betrieben und fährt damit zu 100 % erneuerbar.

Private Speicher als Puffermöglichkeit für Stadtwerke

Und damit nicht genug: ~~Die Freiberger Bauherren Leukefeld und Riedel stellen den örtlichen Energieversorgern ihre Speicher zur Verfügung. Die Stadtwerke Freiberg können diese~~ Zwei Energiversorger können die Strom- und Wärmespeicher eines der beiden Häuser von außen ansteuern und als Pufferspeicher zum Lastenausgleich nutzen, wenn mehr Energie aus Erneuerbaren Energien anfällt, als gerade verbraucht werden kann.

Nachtrag am 24.08.2013: Im Kommentar von Timo Leukefeld weiter unten könnt ihr es noch genauer nachlesen!

Außerdem finden sich viele Informationen und Fotos der verschiedenen Bauphasen im Bautagebuch: http://blog.timoleukefeld.de/blog/

Bundesumweltminister Peter Altmaier und Professor Timo Leukefeld - Einweihung der Solaranlage der beiden Energieautarken Häuser, Freiberg, Sachsen — Bundesumweltminister Peter Altmaier und Professor Timo Leukefeld – Einweihung der Solaranlage der beiden Energieautarken Häuser, Freiberg, Sachsen

Titelfoto: HELMA Eigenheimbau (Beispiel)

Foto Altmaier/Leukefeld: Timo Leukefeld

35 Kommentare

Robert sagt:

22. August 2013 um 10:08 Uhr

Vielleicht noch ein paar Zusatzinfos zu den Freiberger Häusern: http://www.energie-experten.org/experte/meldung-anzeigen/news/freiberger-einfamilienhaeuser-kommen-ohne-stromanschluss-aus-4215.html Allerdings müsste es nicht “Das Haus kann ohne Anschluss an das Stromnetz auskommen” heißen, sondern eher “Das Haus könnte ohne Anschluss an das Stromnetz auskommen”. Die Häuser haben nämlich einen Stromanschluss aus Sicherheitsgründen wie mir von einem Beteiligten gesagt wurde. Obwohl es wohl konsequenter gewesen wäre, bei dem Konzept, dann auch ganz darauf zu verzichten. In der PM wurde es leider so suggeriert, dass es keinen Stromanschluss gäbe.

Antworten
1. Sabine E. Rädisch sagt:
  
  22. August 2013 um 14:15 Uhr
  
  Danke Robert für die Schärfung des Ausdrucks 🙂 Könnte heißt nicht kann, insofern habe ich das ergänzt.
2. Cornelia Daniel sagt:
  
  22. August 2013 um 14:28 Uhr
  
  ok, mir war klar, dass das nur symbolisch ist und ich finds auch völlig ok, den Stromanschluss aus Sicherheitsgründen zu behalten. Alleine, dass es technisch möglich ist, haben viele ja nicht geglaubt.
3. Robert sagt:
  
  22. August 2013 um 16:53 Uhr
  
  Also ich muss gestehen, ich dachte tatsächlich, dass auf einen Stromanschluss verzichtet wurde 8-/
Andy sagt:

22. August 2013 um 10:21 Uhr

Ein paar Angaben zum Gebäude und Energiebedarf wären noch interessant und wichtig. Worin liegt der Unterschied zum Passivhaus? Die Mehrkosten alleine für die Speicher müssen enorm sein. Ob sich das jemals rechnen wird?

Antworten
1. Sabine E. Rädisch sagt:
  
  22. August 2013 um 14:22 Uhr
  
  Der wesentliche Unterschied zum Passivhaus dürfte darin liegen, dass das Energieautarke Sonnenhaus ohne Lüftungsanlage auskommt und sich einen höheren Heizwärmebedarf “leisten” kann, der an Ort und Stelle erneuerbar gedeckt wird. Die Anforderungen an die Baukonstruktion (Dichtheit, Dämmung, Fenster…) sind nicht so hoch wie beim Passivhaus, das dadurch höhere Baukosten verursacht und auf Strom für die aufwändige Haustechnik angewiesen ist. Ein paar Daten habe ich ja im Artikel schon genannt, ich versuche aber in den nächsten Tagen noch ein paar Details nachzureichen.
2. Cornelia Daniel sagt:
  
  22. August 2013 um 14:26 Uhr
  
  Es gibt ja Gott sei Dank schon Möglichkeiten den Speicher deutlich kleiner zu machen ;-). Aber das Thema wird nicht so gerne angesprochen…
  
  Autarkie ist aber immer eine teure Angelegenheit, die für den Normalverbraucher nicht notwendig ist. Die Kosten für die letzten paar % übersteigen den Nutzen bestimmt, aber es ist schön eben diese Grenzen auch mal zu überschreiten. Andere kaufen sich halt ein teures Auto.
Timo Leukefeld sagt:

22. August 2013 um 16:46 Uhr

Den aktuellen Baufortschritt können Sie hier anschauen:

blog.timoleukefeld.de

Der Wunsch an einem energieautarken Haus einen Stromanschluss anzulegen kam in erster Linie von den Interessenten an diesen Häusern:

1. was passiert wenn an der Technik etwas kaputt geht?
2. Kann ich den Überschussstrom im Sommer verkaufen und damit Geld einnehmen (solange es noch
etwas gibt)?

Das ist ein nachvollziehbarer Anspruch und wir sind nicht dogmatisch oder gar ideologisch. Es gibt aber gerade bei diesen beiden Häusern weitere Gründe. Jedes Haus hat an die 150 Messsensoren, da es ein sehr umfangreiches Monitoringprogramm der TU Bergakademie Freiberg gibt, was vom Bundesumweltministerium finanziert wird. Die Rechen- und Messwertübertragungstechnik dafür braucht sehr viel Strom, den wir aus dem Netz ziehen, da es ansonsten die Energiebilanz verzerren würde.

Außerdem gibt es AN EINEM der beiden Häuser sehr interessante Experimente mit zwei Energieversorgern. Diese können auf den Stromakku des Hauses und auf den Elektroautoakku von außen zugreifen und als Lastmanagement verwenden. Wenn es Strommangel im Netz gibt (wenig Wind und wenig PV) dann können sie etwas Strom entnehmen, wenn es einen Überschuss gibt dann können Sie in die Akkus Strom einspeichern. Im großen 9 m³ Wärmespeicher ist eine elektrische Heizpatrone, die von der Stadtwerken genutzt werden kann ausschließlich und nur für den Fall, dass im Winter die Windkraftanlagen der Umgebung bei starkem Wind wegen Stromüberschuss im Netz abgeschalten werden müssen (und trotzdem weiter Vergütung gezahlt werden muss!!!). Die Stadtwerke haben parallel für Ihre Kraft Wärme Kopplung noch einen über 3.000 m³ großen Wärmespeicher der im gleichen beschriebenen Anwendungsfall auch den Überschussstrom der Windräder als Wärme aufnehmen kann. Unser 9 m³ und der 3.000 m³ Speicher verhindern dann die Abschaltung der Windräder und nutzen den sonst „weggeworfenen“ Strom noch sinnvoll als Wärme. Natürlich nur wenn auch Wärmebedarf da ist. In dem Haus muss dann kein Holz angelegt werden im Winter. Über solche neuen dezentralen Energieerzeugungsideen und solches vernetztes systemische Handeln reden viele nur theoretisch. Hier wird es praktisch erprobt. Das Haus ist autark, dient aber in dieser Vernetzung sogar noch der Allgemeinheit für ein Lastmanagement bei dezentraler Energieversorgung.

Aber wie gesagt, das wird nur an einem der beiden Häuser so gemacht. Das andere Haus wird ohne Experimente bewohnt, um reale Betriebserfahrungen zur Autarkie zu sammeln.

Ob sich das rechnet ist eine sehr komplexe Frage. Die Komplettautarkie in dem Haus für PV, ST, Akkus, Speicher und Holzofen kostet etwa 80.000 Euro. Wenn ich die eingesparten Heizkosten, die eingesparten Stromkosten und die eingesparten Kosten Mobilität durch das Elektroauto einrechne, dazu noch die Einspeisevergütung für 20 Jahre rechnet sich das je nach Energiepreisentwicklung in 10-20 Jahren. Die Komponenten (bis auf den Akku) wie Kollektoren, Module und Wärmespeicher haben eine sehr hohe Lebensdauer. Der Akku muss nach 10-15 Jahren getauscht werden zu dann aber höchstwahrscheinlich wesentlich geringeren Kosten als heute.

Wer nur auf Wirtschaftlichkeit schaut, baut viel kleinere Solaranlage in sein Haus, die rechnen sich eher. Aber er ist dann wieder in einer größeren Abhängigkeit. Unabhängigkeit und kurze Amortisationszeiten schließen sich aus. Aber das ist nicht das Hauptmotiv für den Kauf eines solchen Hauses. Hier geht es um die Unabhängigkeit im Bereich Wärme, Strom, Mobilität und sogar Wasserversorgung. Unabhängigkeit, Handlungsfähigkeit und Sicherheit sind die Kaufmotive dieser Bauherren.

Angaben zum Energiebedarf:

Primärenergiebedarf: 6,81 kWh/m²a
Jahresheizwärmebedarf: 41,40 kWh/m²a
Strombedarf. 2.000 kWh/a
Wohnfläche: 162 m²
Gebäudenutzfläche nach EnEV AN = 191 m²
beheiztes Gebäudevolumen 596 m³

Unterschied zum Passivhaus:

Im Passivhaus wird durch eine extrem gedämmte Hülle der Wärmebedarf gesenkt. Mechanische Lüftung zwingend. Der Bedarf wird dann in der Regel über Strom nachgeheizt (Klimakompaktstation in der Lüftungsanlage). Ein erneuerbares PV Stromkonzept mit großem Akku ist kein Standardfall, auch ein großer Langzeitwärmespeicher fehlt i.d.R., Elektroautoversorgung mit PV auch nicht, denn das braucht einen großen Stromspeicher um nach der Arbeit das Auto zu betanken. Der Heizwärmebedarf ist niedriger und der Primärenergiebedarf ist höher als im energieautarken Haus. Eine AUTARKE rein erneuerbare Energieversorgung ist im Standard Passivhaus nicht möglich. Dennoch könnte man es auch so konzipieren.

Es gäbe noch mehr zu den unterschieden zu sagen, aber ich bin jetzt eh schon zu lang geworden. Das überlasse ich nun Frau Rädisch :o)

Liebe Frau Daniel, verraten Sie mir bitte noch wie man den Langzeitwärmespeicher deutlich kleiner machen kann bei gleichem Unabhängigkeitsgrad? Haus besser dämmen zieht dann die Lüftungsanlage nach sich, die wir nicht haben möchten. Mit besseren Kollektoren arbeiten, ja reicht aber im harten Winter nicht aus, andere Speichermaterialien, ja kosten aber in der Regel pro langzeitgespeicherter kWh fünf mal mehr als in Wasser.

Antworten
1. Blumental sagt:
  
  22. August 2013 um 17:51 Uhr
  
  Ein 58 Kilowattstunden Speicher ist ja eine ganz schöne Hausnummer! Wieviel Platz nimmt der ungefähr ein? Gibt es auch Grundrisspläne wo zB der Technikraum eingezeichnet ist? (Auf ihrem Blog ist leider nur ein Lageplan und die Seitenansichten).
2. Timo Leukefeld sagt:
  
  23. August 2013 um 10:09 Uhr
  
  Der Platzbedarf ist etwa dreifache Sarggröße. Die Akkus stehen nicht im Technikraum, das hat viele Vorteile. Sie stehen außen am Haus in einer sehr gut gedämmten Box. Das wird man bald im Blog sehen, wenn sie montiert werden.
  
  Ich denke man muss auch mehr systemisch denken. Mich persönlich interessiert nicht so sehr das Stück Schnur, was es kostet, wie groß es ist etc. Sondern die Frage ist wie sieht das Ganze aus, was kostet das Ganze, wie spielt alles zusammen? Dadurch schafft man sich die Möglichkeit, Dinge die nicht erforderlich sind wegzulassen (also zu enttechnisieren) und an anderen Stellen, wo es für die Zielerreichung nötig erscheint, dann wiederum Hochtechnologie einzusetzen.
  
  Trotz dass wir je einen teuren thermischen und elektrischen Speicher einsetzen, liegt der schlüsselfertige Hauspreis mit 398.000 Euro weit unter den Effizienzhaus Plus Häusern der Bundesregierung in Berlin oder Leonberg mit ca. 1 Million Euro, deren solare Deckungsrate meist weit unter 50% liegt und die viel höhere Betriebskosten haben.
  
  Und das ist doch eher interessant als die Betrachtung eines Stücks Schnur.
3. Cornelia Daniel sagt:
  
  23. August 2013 um 15:56 Uhr
  
  Der Preisvergleich ist ja echt spannend. 400.000 vs. 1 Mio. das ist schon ein Argument!
4. Cornelia Daniel sagt:
  
  23. August 2013 um 15:57 Uhr
  
  Ich schätze ein nicht 100% Haus sonder 80% lässt sich locker um 250.000 realisieren. Hoffe ich darf das bald irgendwo beweisen :-).
5. Blumental sagt:
  
  23. August 2013 um 17:30 Uhr
  
  Vorteile sicher, aber meinen sie nicht es gibt da ein Problem mit der Temperatur wenn die Akkus draußen stehen? Oder gibt es neben der Dämmung auch noch eine Art Heizung für die Akkus?
  Ansonsten danke für die Informationen, ich werde ihren Baufortschritt weiter verfolgen.
Timo Leukefeld sagt:

22. August 2013 um 16:52 Uhr

Das ZDF hat im ersten Halbjahr 2013 mit mir als einen von zwei
Protagonisten mit einem sehr kreativen Filmteam eine etwa 30 min
Dokumentation zum Thema „die Wärmemacher“ gedreht.

Die Wärme ist in den öffentlichen Debatten zur Energiewende fast
vergessen worden, obwohl sie über 50% des Endenergieverbrauches in
Deutschland darstellt. Deswegen stellen wir in diesem Beitrag sehr
innovative und zum Teil einzigartige Wärmelösungen vor: von einer
geringinvestiven Maßnahme im Haushalt (Anschluss des Geschirrspülers an
das Warmwasser, solare dachintegrierte Lösungen im Denkmalschutz, dem
energieautarken Haus bis zur dezentralen Stromerzeugung der Stadtwerke
mit Abwärmenutzung in einem mehr als 3.000 m³ fassenden Speicher.

Dieser spannende Beitrag wird ganz bewußt noch vor der Bundestagswahl am
3.9.13 ca. 21:25 Uhr bei Arte und am 8.9.13 um 14:45 Uhr im ZDF, planet
e gesendet. Schauen Sie mal rein in den Beitrag, es lohnt sich.

Herzlichst
Timo Leukefeld

Antworten
Cornelia Daniel sagt:

22. August 2013 um 18:22 Uhr

Wow, super für die vielen Insights Herr Leukefeld. Das sind dann natürlich Informationen aus erster Hand!

Antworten
1. Timo Leukefeld sagt:
  
  23. August 2013 um 09:54 Uhr
  
  Das mache ich gerne, weil ich so oder so Ihren Blog sehr sehr gut finde und unterstützen möchte.
  
  Herzlichst
  Timo Leukefeld
Sabine E. Rädisch sagt:

24. August 2013 um 12:23 Uhr

Von mir auch nochmal danke für die vielen Zusatz-Informationen, Herr Leukefeld. Es geht doch nichts über Infos aus erster Hand, keine Pressemeldung der Welt kann die Details und Zusammenhänge so präzise vermitteln. Die Größenangabe “dreifache Sarggröße” veranschaulicht sehr schön die Maße, die im Artikel angegben sind. Zum Unterschied zwischen Sonnenhaus und Passivhaus könnt ihr auch hier nochmal nachlesen: Was ist ein Sonnenhaus? und Was ist ein Passivhaus?

Antworten
Andre sagt:

25. August 2013 um 14:23 Uhr

Energieautarke Häuser müssen künftig keine hochgedämmten Neubauten mehr sein, bezahlbare innovative Technik passt heute – IN – nahezu jedes Haus, Alt- oder Neubau bei vergleichsweise moderatem Aufwand. Nicht einmal die Sonne, der Wind oder die Wärme der Erde sind die Ausschlag gebenden Faktoren, sondern die konsequente Nutzung sogenannter “freier Energien”. Fragt bitte nicht, wie das funktioniert, sondern helft mit, dass es in jedem Haus und überall funktioniert.

Antworten
1. Sabine E. Rädisch sagt:
  
  25. August 2013 um 16:04 Uhr
  
  Hallo Andre, danke auch für diesen Beitrag! Bei unserer Leserschaft sind wir allerdings dafür bekannt, dass wir andauernd danach fragen, wie etwas funktioniert – wir können es einfach nicht lassen 🙂 Und wir haben auch bereits Kommentare und Hinweise zu dem von Ihnen angesprochenen Thema bekommen, vielleicht interessiert Sie deshalb dieser Beitrag und die Kommentare dazu: Was ist eine Kilowattstunde?
Jürgen Groll sagt:

26. August 2013 um 16:26 Uhr

Hallo,

ich baue zur Zeit ein Haus. Bezugsfertig Ende des Jahres.
Hier mal die bisher errechneten Daten und mit dem Kosten scheinen wir auch hinzukommen:
150m² Wohnfläche Holzrahmenbauweise Isofloc und Hanfdämmung, 28,2 KWh(m²a), ebenerdig ohne Keller, Technikraum in der Mitte des Hauses, 1100L Schichtspeicher, 14m² Vakuumröhrenkollektoren, solarer Deckungsanteil 60% (Simulationen mit Getsolar und T-Sol), Kaminofen mit Wassertasche, Restwärmebedarf zwei bis drei Ster Holz, Lüftungsanlage mit WRG, 5 KW PV
Kosten ca. 210.000 €
Der Blowerdoortest wurde bereits durchgeführt und wir liegen unter den Werten von Passivhäusern

Wer Bilder haben will: groll.j@nullt-online.de

1. Die Preise sind völlig irreal
2. 65% Deckungsgrad sind für den Aufwand geradezu lächerlich, viel hilft leider nicht viel
3. 90% unter Enev bei nicht vorhandener Dämmung stimmt nicht
4. Neubau gut gedämmt ohne richtiges Lüftungskonzept bringt definitiv Bauschäden
5. Passivhäuser richtig geplant und gebaut kosten nicht viel mehr

Niemand fragt beim Sonnenenergiehaus nach den tatsächlichen Werten, die diese Solaranlagen bringen. Wenn das richtig hinterfragt würde, würde niemand so große Speicher und so große (sinnlose) Kollektorfelder bauen.
Aber man kann schön angeben damit. Herr Dasch hat leider die Zukunft verschlafen.

Antworten
1. Cornelia Daniel sagt:
  
  26. August 2013 um 17:18 Uhr
  
  Klingt nach einem sehr spannenden Haus! Der Preis klingt unglaublich vernünftig und massentauglich. Vielleicht könnten wir das Haus auch noch featuren, Interesse?. Bitte aber trotzdem auf einen höflichen Umgangston achten, es soll hier nicht auf dem Niveau von so manchen Foren diskutiert werden. Energieautarkie bei Wärme UND Strom kostet eben Geld und 100% sind für die Masse ja (noch) nicht notwendig.
Timo Leukefeld sagt:

27. August 2013 um 09:23 Uhr

Sehr geehrter Herr Groll,

Ihr Kommentar klingt sehr verbittert und verläßt vom Ton her leider die übliche Diskussionskultur, das ist bedauerlich. Deswegn nur ein kurzer Kommentar von mir:

Ich denke Sie haben ein sehr gutes Konzept mit Ihrem Haus, nur vergleichen Sie Äpfel mit Birnen und behaupten Dinge bei 1.-5., die Sie nicht belegen können und die schlichtweg falsch sind. Ein zum Teil solar versorgtes Haus, was sich im Wärmebereich sehr gut selbst versorgt, im Strom und Mobilitätsbereich nur zum kleinen Teil wird verglichen mit einem voll versorgten solarem Haus, welches Wärme, Strom und Mobilität einbezieht. Um auf die 100 % zu kommen, müssten auch Sie technisch und finanziell enorm aufstocken. Insgesamt denke ich wie Frau Daniel, die Massenanwendung von morgen wird ganz klar im Bereich der Teilautrakie liegen, dem entsprechend liegen Sie sehr gut im allgemeinen Trend mit Ihrem Projekt.

Antworten
1. Cornelia Daniel sagt:
  
  27. August 2013 um 14:32 Uhr
  
  Vielen Dank, dass Sie sich trotzdem geäußert haben!
  
  @all wer wirklich an Informationsaustausch interessiert ist, sollte wie in unserem Disclaimer geschrieben, die gute Kinderstube nicht vergessen. Auf der anderen Seite sitzt trotz des Bildschirms vor uns, immer ein Mensch und es ist nicht selbstverständlich, dass Herr Leukefeld hier Rede und Antwort steht.
Jürgen Groll sagt:

27. August 2013 um 23:29 Uhr

HAllo,

Die Erfahrungen der letzten 20 Jahre zeigen, dass mit relativ kleinen Wärme-Langzeitspeichern die Wintermonate nicht zu überbrücken sind. Deshalb nutzt der Bauherr ja auch einen kleinen Kaminofen, was sehr sinnvoll ist. Wir können also nicht von einer 100% igen solaren Wärmeversorgung sprechen. Simulationen und die Realität belegen dies in der täglichen Arbeit. Hierzu sind die Artikel von Dr. Rolf Meissner von der Ritter Energie und Umwelttechnik aus Karlsbad sehr lesenswert. Das ist dort sehr schön physikalisch erklärt. Die Weiterentwicklung der Kollektortchnik bringt hier wesentlich mehr als Pufferspeichertechnik.
Die Leistungsfähigkeit von Flachkollektoren liegen bei schlechten Wetterbedingungen weit unter der von Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren. Unter http://www.solarkeymark.com kann man diese Leistungsdaten abfragen und man wird feststellen, dass, ich bitte meine Ausdrucksweise zu entschuldigen, hier auf veraltete Technik gesetzt wird.
58m2 PV sind rund 7 kw Leistung also auch nicht so viel mehr wie die von mir instalierte Anlagengrösse.
Interessant als Lektüre über Dämmung sind die Seiten der Fa. Thermohanf. Dort ist auch Herr Ritter beteiligt.

Leider verfüge ich über keine Homepage. Aber Bilder kann ich gerne zusenden.

Viele Gruesse

Jürgen Groll

Antworten
1. Blumental sagt:
  
  28. August 2013 um 02:48 Uhr
  
  Die Leistungsfähigkeit von Flach- und Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren ist bei Schneefall der liegenbleibt gleich schlecht- nämlich bei Null, da haben sie gar keinen Ertrag. Und je nach Winter und Region kann sich so eine Phase auch mal einige Wochen hinziehen.
  
  Langzeitwärmespeicher sind hier eine Möglichkeit in den Wochen und Monaten vorher genug Wärme zu sammeln um die in dieser Zeit zu nutzen- ob sie der Königsweg sind, sei mal dahingestellt. Immerhin sind sie “relativ” billig und platzmäßig ist es beispielsweise im vergleich zu einem Öltank oder einem Pelletlager auch kein großer Unterschied.
  Tolle Wirkungsgrade nutzen nichts, wenn sie nur unter Laborbedingungen erzielt werden können und bei Schnee gar nichts mehr geht. Und mir fällt ehrlich gesagt keine Möglichkeit ein, das Schneeproblem technisch zu lösen- wenn Schnee drauf liegt, kein Ertrag, egal welche Bauart.
  
  Im Übrigen würde ich mich bei Quellen an Ihrer Stelle nicht nur auf eine Firma und deren Mitarbeiter berufen, die “zufällig” entsprechende Produkte auch vertreiben. Solche Quellen wirken auf mich wenig seriös.
  Ich weiß, das auch dieser Blog von der Ritter-Gruppe finanziert wird, hier konnte ich jedoch bisher keine Einflussnahme feststellen.
  
  Ansonsten ist es doch gut, das unterschiedliche Bauherren auf unterschiedliche Konzepte setzen. Ich sehe da gar keine Konkurrenz. Veröffentlichen sie ihre Ergebnisse regelmäßig und dann wird sich das bessere Konzept schon herausstellen.
2. Thomas Nasswetter sagt:
  
  28. August 2013 um 12:39 Uhr
  
  @ Blumental:
  Was bringt sie zu der Aussage, dass Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren bei Schnee keinen Ertrag haben???? Können Sie das beweisen? Ich glaube mal einfach nicht!
  Da der Wärmeverlust durch das Vakuum im Gegensatz zum Flachkollektor sehr, sehr gering ist, kann dieser Kollektor das Licht sammeln und in Wärme umwandeln, auch wenn Schnee liegt. Und Schnee lässt immer eine gewisse Menge an Licht durch, sonst würden ja auch die Schneeglöckchen im Frühjahr kaum unter dem Schnee wachsen können.
  In Gebieten mit viel Schnee macht es Sinn den Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren sehr steil, nämlich auf den “Winterbetreib” einzustellen. Dann rutscht der Schnee nämlich einfach ab. Außerdem ist der Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren dann auch in der Lage bei den wenigen Sonnenstunden im Winter noch einen Ertrag zu erzielen.
  Alle Ritter Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren (z.B. vertrieben durch die eigene Marke Paradigma und auch durch viel andere teilweise sehr namhafte Anbieter) sind mit einer speziellen Schicht versehen, die einen der Lotusblüte nachempfundene Effekt bietet, damit sich der Spiegel selber reinigt und der Schnee abrutschen kann. Dazu genügt schon ein bisschen Sonnenschein.
  Flachkollektoren schmelzen sich übrigens durch ihren relativ zum Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren hohen Wärmeverlust mehr oder weniger schnell frei. Nur kann diese Wärme dann eben wegen des Wärmeverlustes kaum oder nicht im System genutzt werden.
  
  Zum Thema Langzeitspeicher gibt es viele Untersuchungen und erst ab einem Volumen von mehr als 10.000 Liter würde ich persönlich davon sprechen. Wenn Sie nun den verbauten Raum, der ja auch sehr viel kostet dazurechnen, werden sie feststellen, dass Langzeitspeicher gar nicht billig sind, sondern im Gegenteil recht teuer. Sie können sehr grob und gut gerechnet und Daumen mal Pi 120kWh pro m3 Wasser unter. Jetzt können Sie sich ausrechen wie groß ein Speicher sein muss um den Wärmebedarf eines Hauses über lange Zeit zu decken.
  
  Unsere Philosophie bei der Ritter Energie ist es, die Wärme dann zu erzeugen, wenn sie benötigt wird. Das geht mit Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren, um Ihnen zu widersprechen, auch im Winter. Dafür wurde speziell der AquaPlasma Kollektor entwickelt. Das Ergebnis schlägt sich dann auch bei den Ergebnissen im Datenblatt 2 der Solar Keymark nieder. Damit haben Sie die Möglichkeit den Jahresertrag eines Kollektors bezogen auf eine Standort vorauszusagen. Natürlich unter idealen Bedingungen. Aber die sind ja für alle gleich. Und damit bietet die Solar Keymark nicht nur theoretische Laborwerte an!
3. Blumental sagt:
  
  28. August 2013 um 19:04 Uhr
  
  Herr Nasswetter,
  
  Solarthermie bringt auch im Winter Ertrag, da bekommen sie von mir gar keine Gegenrede. Aber bei Schnee?
  Natürlich lässt der Schnee auch Licht durch, aber über welche Größenordnungen sprechen wir denn hier?
  
  Wenn ihre Aussage stimmen würde, würden ja auch schneebedeckte Photovoltaik-Module Ertrag bringen- tun sie aber nicht. Die Funktionsweise ist natürlich eine andere, aber wenn Licht durch den Schnee dringt, müsste der dann auch Strom erzeugen. Da dringt aber kein Licht in nennenswerten Maße durch- suchen sie nach Ertragsausfällen durch Schnee auf PV-Modulen und sie finden massenweise Ergebnisse- hier nur eines (mit Diagramm): http://www.photovoltaik-web.de/in-betrieb/schnee-photovoltaik.html
  
  Wir können uns aber auch gerne näher die physikalischen Zusammenhänge ansehen. Ich wähle jetzt erstmal noch gute Daten aus, wo zumindest rechnerisch sogar noch ein bisschen was rauskommt: Die Lichtdurchlässigkeit einer 10cm dicken Schneedecke liegt bei 5,16%. Wenn sie nun im Winter an einem sonnigen Tag eine Einstrahlung von 400W/m² haben, reduziert sich die Einstrahlung die dann noch bei Kollektor landet auf 20,6 W/m². Davon geht dann noch mal 25% weg (bei einem angenommen Wirkungsgrad von 75%, abgelesen aus der Kollektorkennlinie von Vakuumkollektoren). Ein bisschen was geht dann noch auf dem Weg zum Speicher verloren, aber das vernachlässigen wir jetzt mal.
  Macht dann also ca 15 W/m². Selbst bei 7 Stunden volle Sonneneinstrahlung, sind das lediglich mickrige 0,1 kwh pro m² Kollektorfläche. Das reicht dann für knapp drei Liter warmes Wasser.
  Das war jetzt die Theorie unter Optimalbedingungen, wo man tatsächlich noch was an Ertrag rauskriegt. In der Praxis bezweifele ich das da überhaupt die Pumpe für anspringt.
  
  Bei schlechteren (realistischeren) Bedingungen ist es dann gleich ganz vorbei. Bei 20cm Schneedecke liegt die Durchlässigkeit gerade mal noch bei 0,5%- da kommt nichts mehr an. Genauso sieht es bei trüben Wetter mit geringerer Sonneneinstrahlung aus.
  
  Was denn Platzbedarf von größeren Wärmespeichern betrifft, so war dies im Vergleich zu Lösungen wie Pellet oder Ölheizungen bezogen, wo man ebenfalls einen Lagerraum braucht.
  
  Zu dem Rest was sie geschrieben haben, naja wer hat denn die Möglichkeit seine Kollektoren steil aufzustellen bzw je nach Wetter zu verstellen? Außerdem widersprechen sie sich in meinen Augen irgendwie. Wenn der Schnee von selber runterrutscht wegen der super-innovativen Lotusbeschichtung, warum denn dann noch steil stellen? Oder warum überhaupt den Schnee entfernen, wenn der doch soviel Sonnenlicht durchlässt?
  Die Praxis zeigt doch, das der Schnee auf FK besser wegschmilzt und abrutscht als auf VK. Zudem hat man ja durch das kurzzeitige durchleiten von warmen Wasser bei FK auch noch regelungstechnisch die Möglichkeit was gegen den Schnee zu machen.
  
  Statt von mir Beweise einzufordern das es nicht geht- was einfache Physik ist- hätten sie mir auch einfach mal nen Test ihres Produkts zeigen können, der beweist das auch bei Schnee noch ordentlich Wärme von den Kollektoren kommt. So einen Kollektor, würde ich dann auch jedem empfehlen- nur funktioniert das halt nicht.
  
  Ich will hier auch gar nicht ihr Produkt schlecht reden, ihre Kollektoren können sicher einiges. Aber bitte versprechen sie niemanden etwas, was ihr Produkt dann nicht halten kann.
4. Timo Leukefeld sagt:
  
  28. August 2013 um 22:28 Uhr
  
  Hallo Herr Groll,
  
  auf der Internetseite des Sonnenhaus Institutes finden Sie eine Vielzahl von gelungenen Sonnenhäusern als Referenz. Deutschlandweit gibt es davon inzwischen über 1300, Tendenz stark steigend. Sie nennen das eine veraltete Technik? Die Bauherren sehen das ganz anders! Beim Primärenergiebedarf sind das die sparsamsten Gebäude im Markt.
  
  100% solare Deckung ist keinesfalls das Ziel für eine Massenanwendung im Markt (zumindest nicht kurzfristig, langfristig schon), da sind wir uns einig. Dennoch gibt es eine Vielzahl von zum Teil sogar durch das Fraunhofer Institut vermessener Gebäude mit 100% solarer Deckung: als Einfamilienhaus, als Gewerbeobjekt, als Mehrfamilienhaus mit bis zu 16 WE und hier in Freiberg sogar ein saniertes Altbauzweifamilienhaus aus dem 16. Jhrd. Zu solchen 100% Gebäuden, die z.T. bereits seit 10 Jahren zuverlässig und nachweislich mit 100% solarer Deckung arbeiten fehlen Ihnen leider die Erfahrungen, sonst würden Sie das nicht anzweifeln.
  
  Beste Grüße
  Timo Leukefeld
Sabine E. Rädisch sagt:

28. August 2013 um 15:16 Uhr

Wow, hier wird wirklich engagiert und z.T. auch kenntnisreich diskutiert. Vielen Dank für die Infos direkt von der Quelle. Viel kann ich hier nicht hinzufügen, vielleicht allenfalls einen etwas laienhaften Vorschlag: Eine relativ simple “technische Lösung” den Schnee vom Kollektor zu kriegen wäre, ihn vorsichtig zu entfernen, z.B. mit einem Besen abzuschieben. Kommt halt nur in Ausnahmefällen in Frage – aber für alle, die schon einen Kollektor an einer zugänglichen Stelle haben, evtl. eine Option (z.B. gibt es ja auch Kollektoren, die an der Fassade angebracht sind…).

Wir haben in der Redaktion auch schon diskutiert, ob Kollektoren mal gereinigt werden müssen. Katrin Vetters hat es ausprobiert, ich habe sie allerdings noch nicht gefragt, ob sie auch schon mal den Schnee heruntergeschoben hat 🙂

Siehe hier: https://blog.paradigma.de/premiere-nach-elf-jahren-den-rohrenkollektor-reinigen/

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Timo Leukefeld sagt:

28. August 2013 um 22:36 Uhr

Zur Frage der Leistungsfähigkeit möchte ich noch etwas ergänzen. Die besagten Röhrenkollektoren haben auf alle Fälle eine höheren Wirkungsgrad, dennoch ist die Leistung von Flachkollektoren nicht zu verachten. Das erste Musterhaus des energieautarken Hauses in Lehrte/Hannover hat 46 m² Flachkollektoren mit 45° Neigung und Südausrichtung. Ich habe die Messwerte da. Wenn ich mal einen besonders kalten Wintertag mit viel Sonnen raussuche zum Beispiel den 5.2.2012 bei -10°C Außentemperatur tagsüber kamen in den Haupterntestunden zwischen 50 und 60°C vom Kollektor zum Speicher und eine Tagesernte von 65 kWh. Dieser Flachkollektor kostete installiert etwa 250 Euro netto pro m². Die besagte Röhre kostet etwa 600 Euro pro m² (veilleicht kann den Preis einer der Experten bitte einmal präzisieren?). Wir müssen also immer den Aufwand mit dem Nutzen vergleichen und nicht immer nur auf den Wirkungsgrad schauen.

Beste Grüße
Timo Leukefeld

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1. Gerhard Walter sagt:
  
  3. Oktober 2013 um 12:44 Uhr
  
  Dieses Konzept–Timo Leukefeld–& Anwendungen–Eigenheim/Mehrfam.-Haus/Stadtwerke
  etc. möchte ich gerne unserer SWN (Stadtwerke Neustadt/Coburg) nahebringen—
  —Bitte, Infomaterial in Papier senden bzw. Email gezielte Auswahl—-
  —>96465 Neustadt/Cob. / Heubischer Str. 65
Markus Kern sagt:

5. August 2014 um 23:15 Uhr

Seit Frühjahr verfügen wir nun ebenfalls über Photovoltaik, die Subventionen und die Preise für den ins Stromnetz eingespeisten Strom sind leider nicht mehr so hoch. Dennoch sind wir positiv überrascht und überlegen die noch freie Fläche mit Solarthermie zu bedecken. Interessant ist, dass nicht zwangsweise die wärmsten Tage die gewinnbringensten waren. Ich bin ebenfalls gespannt ob bei einer Schneebedeckung noch etwas umgewandelt wird oder ob wirklich kein Strom erzeugt wird. Wir haben eine Versicherung gegen Blitzeinschläge abgeschlossen, hat damit jemand mal Erfahrung gemacht?
LGs
Markus Kern

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1. Cornelia Daniel-Gruber sagt:
  
  6. August 2014 um 09:21 Uhr
  
  Für so eine kleine Zusatzthermieanlage könnte Sie die Aktion Pimp my Heizung interessieren. http://www.pimp-my-heizung.com/ Erstmal klein beginnen, das ist mit den wassergeführten Anlagen möglich und dann Stück für Stück weitermachen!
SV-Büro f. Innenraumluft Matthias Schumann 07554 Gera sagt:

8. September 2015 um 16:51 Uhr

Sehr geehrte Erfinder des Energieautarkhauses,

wir haben 1999 beim Umbau unseres Wohnhauses mit Förderung des Bundes 20 m² Solarplatten zur Wärmegewinnung und 3 m³ Pufferspeicher installiert, wobei neben Solar auch ein Gliederkessel und eine Elaktronachtspeicherheizung angeschlossen sind.
Der Wärmedämmwert des 1984 bis 1989 umgebauten Gebäudes beträgt teils 0,4, vielfach auch 0,8 bis 1,0 W/m²K. Ich teile mit, der Solaranteil deckt etwa 15 % des Wärmebedarfs. im Gesamtjahr (im Sommerhalbjahr vor allen den Warmwasserbedarf).
Bei den in Ihrem Beitrag genannten Daten mit einem Pufferspeicher von 9 m³ folgt eine Energiemenge bei der verwertbaren Wärmekapazität im Interval von 85°C bis 35 °C von 522 kWh.
Die im Vortrag genannte Wohnfläche von 161 m² muss nicht gleichzeitig auf Zimmertemperatur gehalten werden. Wenn mann eine Hauptwohnfläche von 80 m² ansetzt mit 2,5 m Raumhöhe und einem Dämmwert der Außenwände von 0,4 W/m²K , der Decke wegen der Temperaturverteilung den Faktor 1,5 zuordnet und dem Boden den Faktor von 0,2 folgt ein Heizleistungsbedarf von 2,1 kW bei 5 °C Außentemperatur. Hinzu kommt noch der Lüftungswärmebedarf. Hier soll auch nur dem Hauptwohnbereich 200 m³ ein Mindestluftwechsel von 0,5 pro Stunde zugestanden werden. Der Lüftungswärmebedarf würde dann 0,65 kW betragen. In der Summe folgt ein Heizwärmebedarf von 2,75 kW. Die im vorgetragenen Pufferspeicher zur Verfügung stehende Wärmemenge würde dann für einen Zeitraum von 522kWh/2,75 kW = 189,8h oder 7,9 Tage genügen. Im Zeitraum von Anfang November bis Ende Januar ist der Solarertag in unserer Wärmeanlage von 1999 bis 2015 gering gewesen und kann nicht als wesentlicher Wärmebeitrag geplant werden.
Ich habe mit + 5 °C (Mitteltemperatur von Mitte Oktober bis Mitte April) gerechnet, es gibt auch Außenluftmitteltemperaturen deutlich unter + 5 °C. Es wäre möglich mit einer noch größeren Wärmedämmung des umbauten Wonraumes zu rechnen, dann steigen aber die Kosten der Dämmung stärker als der Ertrag der Energieeinsparung.
Dabei ist noch vernachlässigt, dass selbst bei einer Dämmung des Pufferspeichers mit 20 cm Dämmmaterial mit 0,025 W/mK oder 0,125 /m²K noch ein Teil verloren geht und der Speicher bei einer zylindrischen Bauweise mit einer Oberfläche von 34 m² bei anfangs 85 °C Speichertemperatur und 15 °C Umgebungstemperatur einen Wäremedurchgang von fast 0,3 kW über die Gesamtober-fläche bzw. 7,1 kWh am Tag hat. Wenn der Speicher Ende September “wärmetechnisch voll” ist, wären Anfang November noch ca. 65 % und Anfang Dezember noch 40 % der Speicherwärme übrig. Der verwertbare Anteil wäre aber noch geringer, weil ich beim Verlust des Speichers mit 15 °C Umgebungstemperatur gerechnet habe und nicht mit 35 °C, was in etwa die untere Heizschranke ist. Hier ergibt sich für mich ein großes ?.

Mit freundlichen Grüßen

Schumann
SV-Büro

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1. Sabine E. Rädisch sagt:
  
  13. September 2015 um 13:51 Uhr
  
  Herzlichen Dank für Ihren Kommentar – auch wenn ich nicht die Erfinderin des Energieautarkhauses bin; ich habe nur darüber gebloggt. Welche Frage verbirgt sich nun genau hinter dem Fragezeichen am Ende Ihres Beitrags? Ich meine Zweifel herauszulesen, dass es so etwas wie ein energieautarkes Haus geben kann. Oder möchten Sie ihr eigenes Haus weiter energetisch optimieren? Den umfangreichen Daten und Berechnungen zufolge haben Sie ja schon ein ausgeklügeltes Konzept.