Die Effizienzhaus Plus-Siedlung in Hügelshart hat die Erwartungen voll erfüllt. (Foto: Eckhart Matthäus für asset gmbh / BayWa AG)

Die Effizienzhaus Plus-Siedlung in Hügelshart hat die Erwartungen voll erfüllt. (Foto: Eckhart Matthäus für asset gmbh / BayWa AG)

PV-Strom versorgt Luftwärmepumpen der Effizienzhaus Plus-Siedlung in Friedberg

In Friedberg östlich von Augsburg entstand ab Frühjahr 2016 eine Effizienzhaus Plus-Siedlung. Die neun Einfamilienhäuser und vier Doppelhaushälften nordöstlich der Greinerstraße in Hügelshart, einem Ortsteil von Friedberg im bayerisch-schwäbischen Landkreis Aichach-Friedberg, produzieren jeweils mehr Energie als deren Bewohner im Jahresdurchschnitt im Alltag verbrauchen.

Das Effizienzhaus Plus-Siedlungsprojekt in Friedberg Hügelshart war das erste seiner Art in Deutschland und trägt maßgeblich zur Energiewende im Eigenheimbau bei. Geplant und realisiert wird diese energieeffiziente Siedlung von der asset Grundbesitz- und Vermögensverwaltung GmbH aus Augsburg in Kooperation mit der BayWa AG.

Die Architektur der Effizienzhaus Plus-Siedlung ist regionaltypisch. Sie wurde in Verbindung mit der vorherrschenden monolithischen Ziegelbauweise von den Projektpartnern bewusst gewählt, um den Vorbildcharakter des Hauses für das heimische Handwerk zu steigern: Ein schlichter weißverputzter Baukörper mit dunkelgrau eingedecktem Satteldach mit einer Neigung von 45 Grad. Die Ausrichtung der Dächer erfolgt aufgrund des höheren Solarertrags nach Süden. Das Einfamilienhaus ist mit einer Wohnfläche von 161 Quadratmetern geplant, die Doppelhaushälfte mit einer Wohnfläche von 148 Quadratmetern.

Die Gebäudehülle des Hauses wurde in traditioneller, monolithischer Bauweise aus einem monolithischen (=einschaligen) Mauerwerk mit einer Wandstärke von 36,5 Zentimetern. Die hochwärmedämmenden Ziegelsteine besitzen ein massives Ziegelgerüst mit einem Kern aus natürlichem Gestein vulkanischen Ursprungs.

Der Einbau einer zentralen Lüftungsanlage sorgt für stets niedrige CO2–Werte. Die Lüftung der Häuser erfolgt durch eine hocheffiziente Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, die als Komplettsystem in die Luft-/Wärmepumpe integriert ist.

Eine Klimadecke, die sowohl heizen als auch kühlen kann, verteilt die Wärme in den Wohnräumen. Diese nutzt das Prinzip der Strahlungswärme, ähnlich wie die Sonne: Die auf Wände und Boden treffende Strahlungsenergie erwärmt die Bauteile, so dass die Räume behaglich und energieeffizient beheizt werden. Und das nahezu konvektionsfrei: Das heißt, die Räume werden ohne Luftverwirbelungen gleichmäßig beheizt oder gekühlt. Durch die Klimadecke gibt es folglich kaum Staubverwirbelungen, was vor allem für Allergiker von großem Vorteil ist.

Herzstück der Wärmeerzeugung ist die Kombination aus Luft- Wasser-Wärmepumpe mit Inverter-Technologie und thermischem Wasserspeicher (1.500 Liter beim Einfamilienhaus und 1.000 Liter bei der Doppelhaushälfte). Die Luft-Wasser-Wärmepumpe wird vorrangig mit Strom aus der PV-Anlage betrieben. Da solarer Strom aber nicht durchgängig verfügbar ist, wird die Wärmeerzeugung von einem wirtschaftlich ausgewogenen System aus thermischem Speicher und Batteriespeicher unterstützt. Warmwasser wird mit Hilfe der Wärmepumpe erzeugt und in einem Speicher mit 235 Liter bevorratet.

Photovoltaik-Anlagen auf den Dächern der Häuser produzieren Energie. Nicht direkt nutzbare Energie wird über eine intelligente Steuerung in einem thermischen und einem Batteriespeicher gespeichert. Überschüssige Energie wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Das Süd-Dach ist traufseitig verlängert und bietet so beim Einfamilienhaus Platz für eine PV-Anlage mit 44 Modulen (11,80 kWp). Auf der Doppelhaushälfte können aufgrund des Brandschutzes nur 28 Module (7,56 kWp) platziert werden. So kann bei den Einfamilienhäusern ein jährlicher PV-Stromertrag von ca. 13.170 kWh und bei den Doppelhaushälften von rund 8.340 kWh pro Jahr erzeugt werden.

Aber nur durch die optimal aufeinander abgestimmte Kombination von PV-Modulen, elektrischen und thermischen Speichern sowie einem intelligenten Energiemanagement können die solaren Gewinne auch im Gebäude genutzt werden. Aufgrund der teils großen zeitlichen Verschiebungen zwischen dem Zeitpunkt der Energiegewinnung und dem Energiebedarf ist das hausinterne Energie-Monitoring besonders wichtig, um den Bezug von Netzstrom möglichst gering zu halten.

Insgesamt rechnet man mit einem Strombedarf der Einfamilienhäuser von rund 6.660 kWh pro Jahr. Bei den Doppelhaushälften wird der Strombedarf pro Jahr auf je ca. 6.050 kWh geschätzt. In dieser Summe ist bereits der Haushaltsstrombedarf mit 3.200 kWh pro Jahr enthalten. Diese Gesamtbilanzierung unterscheidet die Wohngebäude in Hügelshart wesentlich von sonst üblichen energetischen Gebäudekennziffern. Die Energie wird zudem in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert. Überschüssiger PV-Strom wird in das örtliche Stromnetz eingespeist.

Update Mai 2019:

Mit einer durchschnittlichen Eigenversorgung von 53 Prozent, bezogen auf Haushaltsstrom, Warmwasser, Heizung und Kühlung, erreichte die Siedlung bereits im ersten Jahr rund 80 Prozent der im Vorfeld berechneten Simulationswerte.

Seit dem Bezug der Häuser, der sukzessive ab Mitte 2017 bis zum Jahreswechsel 2017/18 erfolgte, liegen nun Nutzungs- und Betriebsdaten für einen Zeitraum von rund einem Jahr vor: Insgesamt wurde im Durchschnitt 53 Prozent der erforderlichen Energie selbst erzeugt. Bei der Auswertung fiel auf, dass das Verhalten der Bewohner deutlich größere Auswirkungen auf die Energiebilanz eines Gebäudes hat, als ursprünglich angenommen.

So lag der Haushaltsstrom um einiges höher, als die in der Simulation angesetzten 3.200 kWh/a. Zurückführen lässt sich dies z. B. auf den extrem heißen Sommer 2018, der die Bewohner veranlasste, vermehrt zu kühlen. Die Auswertungen ließen aber auch Rückschlüsse zu, wie die Hausbewohner ohne Komforteinbußen allein durch bewussteres Verhalten die Eigenverbrauchswerte positiv beeinflussen könnten.

Die Versorgung der Luft-Wasser-Wärmepumpe durch die PV-Anlage beträgt im Schnitt 50 Prozent, davon deckt die Batterie 6 bis 7 Prozent ab. Somit musste die Wärmepumpe weniger als die Hälfte ihres Strombedarfs aus dem Netz beziehen.

Wärmepumpen-Projekt von
Stiebel Eltron



Steckbrief:
Effizienzhaus Plus-Siedlung in Friedberg-Hügelshart

Objekt: Effizienzhaus Plus-Siedlung
Strasse: Greinerstraße
Ort: 86316 Friedberg-Hügelshart
Baujahr: 14.07.2017
Wärmepumpen-Hersteller: Stiebel Eltron
Beteiligte Unternehmen: asset Grundbesitz- und Vermögensverwaltung GmbH, BayWa AG, Moosbichler Architekten, Berthold Jakob e.K.
Anwendung: Heizen
Wärmequellen: Luftwärme
Technik: Luft-Wasser-Wärmepumpe
Quelle: Offizielle Webseite der "Effi­zienz­haus Plus-Sied­lung Hügels­hart"
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Bildmaterial: PV-Strom versorgt Luftwärmepumpen der Effizienzhaus Plus-Siedlung in Friedberg

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