autartec-Haus heizt mit Seewasser-Wärmepumpe

Das im Rahmen eines BMBF-Forschungsvorhabens unter Leitung des Dresdner Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI am Bergheider See in Rückersdorf in Brandenburg als Prototyp errichtete autartec-Haus nutzt auch eine Wärmepumpe zu Heizungszwecken. Sie nutzt das Seewasser und entzieht diesem Wärme, um diese dann auf ein nutzbares Temperaturniveau hochzupumpen.

Das schwimmende Gebäude mit seiner futuristischen Erscheinung - bestehend aus natürlichen Materialien wie Holz und innovativen Baustoffen wie Carbonbeton - ist auch durch die Wärmepumpennutzung weitgehend selbstversorgend. Das heißt, dass es Strom, Wärme und Trinkwasser selbst erzeugt, auch die Abwasserbehandlung erfolgt autark.

Eine fast 60 Quadratmeter große Photovoltaikfläche nutzt die Energie der Sonne, um Strom zu erzeugen. Dabei kommen auf zwei getrennten, unterschiedlich geneigten Flächen klassische kristalline Module und Dünnschicht-Photovoltaikelemente zum Einsatz. Dadurch lassen sich die Sonnenstrahlen aus allen Richtungen einfangen und selbst in Wintermonaten gute Erträge erzielen.

Damit der Strom rund um die Uhr fließen kann, können bis zu 50 Kilowattstunden elektrische Energie in Lithium- Ionen-Akkumulatoren gespeichert werden. Das reicht, um die Hausbewohner fünf Tage lang mit Energie zu versorgen, ohne die Solaranlagen zu nutzen. Ein Hausenergie-Managementsystem garantiert einen optimalen und vorausschauenden Ausgleich zwischen Energieerzeugern, Speichern und Verbrauchern.

Für warmes Wasser und angenehme Temperaturen in den Räumen sorgen Kollektoren auf dem Dach. Für die Abkühlung im Sommer nutzen die Wissenschaftler den sogenannten Luv-Lee-Effekt: Durch die am See häufig auftretenden Luftströmungen und das begrünte Dach entsteht eine kühlende Hülle um das schwimmende Haus. Durch die Verdunstungskälte der eingebauten Kühldecke lässt sich die Raumtemperatur zusätzlich reduzieren.

Wärme, die im Sommer produziert, aber nicht benötigt wird, kann gespeichert und später genutzt werden. Der Wärmespeicher besteht aus einem porösen Granulat, das wie ein Schwamm große Mengen Wasser – und damit auch Wärme – aufnehmen und abgeben kann.

An kühlen Wintertagen sorgt ein spezieller Kamin für zusätzliche Wärme. Er funktioniert ähnlich wie ein Kachelofen: Die Wärme wird aber nicht in den Kacheln gespeichert, sondern in innovativen Phasenwechselmaterialien. Diese nehmen Wärme auf und werden dabei flüssig wie Wachs. Wird die Umgebung wieder kühler, wird das Wachs wieder fest und erwärmt den umgebenden Raum. Die Symbiose aus diesen verschiedenen Wärmespeichern und der Seewasserwärmepumpe sorgt auch im Winter für ein behagliches Wohnklima.

Architektonisch spiegelt die Kubatur des Hauses die drei Facetten der im Projekt angestrebten Autarkiebereiche für Wasser/ Abwasser, Elektroenergie und Wärmeenergie wider. Dementsprechend prägen drei sich durchdringende Kuben das skulpturale Erscheinungsbild. Spezifische Gebäudeflächen sind für den jeweiligen Energieertrag optimal ausgerichtet. Die Gesamtkomposition referenziert zu der freiheitlichen und unabhängigen Wohnkultur auf Basis moderner Technologien.

Nach der fünf Jahre dauernden Umsetzungszeit gehen die Überlegungen aber schon weiter. Prof. Dr. Matthias Klingner, Institutsleiter des Fraunhofer IVI, sieht das autartec-Haus als gelungenen Ansatz, neue Lebensformen außerhalb großer Städte zu generieren. „Die Zeit ist reif, in Einklang mit Natur und Umwelt attraktives Wohnen, Leben und Arbeiten in vermeintlich abgelegenen ländlichen Regionen zu ermöglichen.“