Einfamilienhaus von Daly Renewables – Wärmepumpe in einem Passivhaus

Dieses Einfamilienhaus in Nordirland zeigt das Potenzial von Gebäuden, die nach hohen Energieeffizienzstandards entworfen und gebaut wurden. Der Bau beweist, dass eine geothermische Wärmepumpe ein wesentlicher Bestandteil eines Niedrigenergiehauses sein kann, das Kühlung, Heizung, Warmwasser (DHW) und die Beheizung des Schwimmbads erzeugt. Wie sich zeigt, kann die Anlage mit einer Wärmepumpe den Komfort des Hauses das ganze Jahr über gewährleisten, nicht nur in den Wintermonaten. Diese Anlage ist auch ein gutes Beispiel dafür, wie ein vollständig integriertes System mit einer erneuerbaren Energiequelle (in diesem Fall Photovoltaik) die Betriebskosten drastisch senken kann.

Installation einer Wärmepumpe in Kombination mit Photovoltaik

Die Wärmepumpe befindet sich in einem Technikraum im hinteren Teil des Hauses, von wo aus sie zwei Gebäude mit Heizung, Warmwasser und Kühlung versorgt: das Wohnhaus und ein Nebengebäude, in dem sich die Garage und das Büro befinden. Insgesamt beträgt die beheizte Fläche 390 Quadratmeter. Die Wärme- und Kälteabgabe erfolgt über eine Roth-Fußbodenheizung. Das System wird über drei Ecoforest Th-T-Thermostate gesteuert, die das Erdgeschoss, das Obergeschoss und die Garage regeln. Darüber hinaus wurden zwei Leitungen für den Anschluss einer zukünftigen Whirlpool- oder Außenpoolanlage vorbereitet. Das System wird durch einen Warmwasserspeicher und einen ecoSMART e-manager (derzeit serienmäßig in allen Ecoforest-Wärmepumpen integriert) ergänzt, um die Hybridisierung mit den 5,67 kW Photovoltaikmodulen zu gewährleisten, die an einen 3,68 kW Wechselrichter angeschlossen sind.

Die Energiegewinnung erfolgt über ein System aus 600 Meter langen horizontalen Bohrlöchern mit einem 40-mm-Rohr. Der Kollektor wurde in 1,2 Meter breiten und 1 Meter tiefen Gräben verlegt, die im Garten des Hauses versteckt sind.

Ein Jahr Heizung, Warmwasser und Kühlung für 132 £ / 156 €.

Die Wärmepumpe von Ecoforest arbeitet dank des Ecoforest ecoSMART e-manager in Hybridbetrieb mit den Photovoltaik-Modulen. Dieser Hybridbetrieb ermöglicht es, den Überschuss an Photovoltaik-Energie als Wärmeenergie zu nutzen und die Solltemperaturen beispielsweise ohne zusätzliche Kosten zu erhöhen. In diesem Fall hat die Wärmepumpe eine Solltemperatur für Warmwasser von 45 °C und für Heizung von 20,5 °C. Das Hybridsystem weist die Wärmepumpe an, die Warmwassertemperatur auf 58,5 °C zu erhöhen, wenn über einen Zeitraum von mehr als 5 Minuten ein Überschuss von 0,5 kW erzielt wird. Diese Situation trat fast täglich von März bis September und auch an sonnigen Wintertagen auf. Sobald die Überschusstemperatur im Warmwasser erreicht ist, erhöht das System die Sollwertvorgabe für die Heizung auf 22 °C. Im Ergebnis wurde von März bis September ein Großteil des Warmwasserbedarfs und der Heizung ohne Kosten gedeckt. Aufgrund des geringen Bedarfs eines Passivhauses und des Wärmepumpensystems beliefen sich die Kosten für Heizung, Warmwasser und Kühlung für sechs Personen pro Jahr auf 132 £ (ca. 156,1 €).

Passivhaus: Geringer Bedarf bei einer Wärmelast von 11 W/m²

Der Eigentümer des Hauses, Ryan Daly, ist auch Geschäftsführer des Installationsunternehmens Daily Renewable Ltd., mit dem er seit 2007 Installationen in Wohnhäusern und Industriegebäuden durchführt. Seitdem hat er beobachtet, dass Niedertemperatursysteme in Gebäuden, die nach Niedrigenergiestandards wie dem Passivhausstandard gebaut wurden, besser funktionieren. Nach diesen Grundsätzen wurde das Haus so gebaut, dass Wärmebrücken und Luftdichtheit den höchsten Standards entsprechen. Die Fenster sind dreifach verglast von Zyle Fenster und die Konstruktion wurde von Kudos Timber Frame aus Holz gefertigt, wodurch verhindert wird, dass der Zement im Sommer als Wärmespeicher wirkt. Dadurch wird die Wärmelast des Hauses auf 11 W/m² geschätzt. In der folgenden Abbildung ist zu sehen, wie die Temperatur im Haus über das ganze Jahr hinweg konstant bleibt.

Die Wahl des Fußbodens spielt bei dieser Art von Passivhausbau eine sehr wichtige Rolle. In diesem Haus entschied man sich für 100 mm Sand und Zement im Erdgeschoss, mit 10 mm Holzspänen zur Wärmespeicherung und Fasern zur Verstärkung des Estrichs. Dies sorgte für die notwendige thermische Trägheit, um die Betriebskosten auf ein Minimum zu reduzieren. Die langsame Wärmeabgabe sorgt dafür, dass das Haus nachts, wenn die Wärme am meisten benötigt wird, angenehmer ist, da es zwischen 6 und 10 Stunden dauert, bis die Wärme durch den Boden aufsteigt. Im ersten Stock hingegen ist der Estrich nur 50 mm dick, da die meisten Räume Schlafzimmer sind und nicht den gleichen Heizbedarf haben.

Das Haus verfügt außerdem über eine große, nach Süden ausgerichtete Glasfront. Dank des Wärmepumpensystems, das ausreichend Kühlung erzeugt, um das Haus in den Sommermonaten auf einer angenehmen Temperatur zu halten, sind keine Jalousien, Vorhänge oder andere Schutzvorrichtungen an der Fassade erforderlich. Die Wärmepumpe ermöglicht die Einstellung der Umschaltpunkte zwischen passiver Kühlung (mit direktem Wärmeaustausch mit dem Untergrund und minimalen Kosten) und aktiver Kühlung. Dadurch wird im Sommer nie eine Temperatur von mehr als 25 °C erreicht.

Qualität und Service

Daly war einer der ersten Installateure von Ecoforest-Wärmepumpen im Jahr 2013, in den ersten Jahren der Wärmepumpenproduktion bei Ecoforest, und ist von der Qualität der Geräte und dem Service der spanischen Marke sehr beeindruckt. Daly Renovables hatte seit 2007 Wärmepumpen zahlreicher Hersteller installiert, aber Daly ist überzeugt, dass es sich um das beste Wärmepumpensystem der Branche handelt: „Als Familie müssen wir uns nie Gedanken über Heizung und Warmwasser machen, da diese immer funktionieren. Wir hatten noch nie kein warmes Wasser. Die Tatsache, dass das System den größten Teil des Jahres mit Solarenergie betrieben wird, ist ein zusätzlicher Vorteil. Wir sind begeistert.“ Den Ecoforest-Installateur in Ihrer Nähe finden Sie über das Kontaktformular: https://ecoforest.com/de/angebot/