Mustergültige Anlage
Eine Photovoltaik-Anlage auf einem Zweifamilienhaus in Luzern wurde mit der Trinkwasser-Wärmepumpe und dem Gas-Brennwertsystem kombiniert.
gun. Gemäss den Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) 2014 darf bei einem Ersatz der Wärmeerzeugung in Bauten mit Wohnnutzung der massgebende Bedarf für Heizung und Warmwasser lediglich zu 90 Prozent mit nicht erneuerbaren Energien gedeckt werden. Die restlichen 10 Prozent sind durch erneuerbare Energien oder durch baulich-technische Massnahmen zu decken. Sofern das Gebäude nicht nach Minergie zertifiziert ist und nicht mindestens der GEAK-Kategorie D (Effizienz der Gebäudehülle) entspricht, so gibt es 11 Standardlösungen für eine fachgerechte Umsetzung. Beim Objekt in Luzern kam die Nummer 7, «WP-Boiler mit PV für Wassererwärmung und Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von mindestens 5 W/m² Energiebezugsfläche», zum Einsatz. Der spezifische Wärmebedarf für die Wassererwärmung in MFH beträgt gemäss Standardnutzung in Norm 380/1 : 2009 13,9 kWh/m². Mit einer Jahresarbeitszahl von 3 lässt sich diese Wärme in einem WP-Boiler mit 4,6 kWh/m² Elektrizität erzeugen. Diese Energie bringt eine nach den MuKEn-Werten dimensionierte Photovoltaikanlage mit einem Ertrag von 0,9 kWh pro Watt installierter PV-Leistung, also 4,5 kWh je 5 Watt PV-Leistung bzw. je m² EBF. An der Florastrasse in Luzern gibt es bereits einige mit Photovoltaik ausgestattete Hausdächer. So auch beim Zweifamilienhaus am Eingang des Quartiers. Auf dem Dach sind 24 Solarpanels vorhanden, die einer Fläche von rund 26 m² entsprechen. Doch soll dort die komplette Systemanlage saniert werden. Des Weiteren bestand das Problem darin, dass der alte Boiler nicht kompatibel mit der PV-Anlage war und somit die Kommunikation zwischen den beiden Systemkomponenten nicht ausführbar war, um möglichst energieeffizient zu arbeiten.Damit für den Bauherrn eine mustergültige Systemanlage evaluiert werden konnte, spannte man den Heizungsfachbetrieb Markus Erni GmbH ein. Gewählt wurde eine Trinkwasser-Wärmepumpe von Weishaupt, die an die Photovoltaik-Anlage angeschlossen wurde. Mit einem Luftkanal wird im Nebenraum Wärme entzogen und damit gleichzeitig entfeuchtet. Über den digitalen Eingang wird die Trinkwasserwärmepumpe nun mit Eigenstrom betrieben. Bei einem guten Solarertrag wird durch die automatische Anhebung der Solltemperatur der Warmwasserkomfort erhöht. Mit der Positionierung im Kellerraum wird die Abwärme der elektrischen Geräte wie Wäschetrockner und Gefriertruhe genutzt. Um für die hygienische Sicherheit zu sorgen, wird eine automatisierte und regelmässige Legionellenschaltung in der Trinkwasser-Wärmepumpe vorgenommen. Durch den integrierten Trinkwasserspeicher von 300 Litern wird ein hoher Warmwasserkomfort garantiert. Um den produzierten Gleichstrom der Photovoltaik-Anlage in netzüblichen Wechselstrom umzuwandeln, wurde zusätzlich ein Wechselrichter benötigt und ebenfalls im Kellerraum angebracht. Um eine Trinkwasserwärmepumpe mit elektrischer Solarenergie betreiben zu können, muss je nach Hersteller eine Photovoltaik-Anlage mit mindestens 3 bis 4 Panel installiert werden.
Gas-Brennwertsystem als optimale Ausweichoption
Wenn die Photovoltaik-Anlage nicht genügend elektrische Energie produziert, kommt eine Gasbrennwertanlage zum Einsatz. Die bestehende Gasleitung konnte so idealerweise weiter genutzt werden. Das wandhängende Weishaupt-Gas-Brennwertgerät spart Platz und erreicht dank Leistungsmodulation und O₂-Regelung eine hervorragende Energieausbeute. Durch modulierende Drehzahlanpassung des Gebläses ist das Betriebsgeräusch kaum hörbar und garantiert einen leisen Betrieb. Beispielhafte Emissionswerte: Geringer Verbrauch bedeutet bei Systemen von Weishaupt auch geringere Emissionen. Die serienmässig integrierte SCOT-Technik (O₂-Regelung) sorgt für konstant hohe Energieausnutzung und geringe Schadstoffemission – auch bei wechselhafter Gasqualität, zum Beispiel in Sommer- und Wintermonaten.
Mit der Trinkwasserwärmepumpe in Kombination mit der Photovoltaik-Anlage wird der Jahresprimärenergiebedarf des Wohnhauses gesenkt. Nach der Energieeinsparverordnung (EnEV 2009) kann selbst erzeugter Strom rechnerisch vom Endenergiebedarf eines Hauses abgezogen werden. Durch die Verbindung einer Wärmepumpe mit Photovoltaik sinkt der Jahres-Primärenergiebedarf eines Einfamilienhauses derart, dass ein Niedrigenergiehaus-Standard erreicht werden kann.
