Nullenergiehaus mit Solararchitektur und Erdwärmepumpe

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Werner Lürwer, Bauingenieur und beruflich über die Leitung seines eigenen Planungsbüros vertraut mit der Realisierung anspruchsvoller Bauprojekte, nahm Konzept und Gestaltung des neuen Domizils für seine Familie in Ibbenbüren natürlich selbst in die Hand – begleitet allerdings durch eine erfahrene Fachfirma im Bereich Sanitär, Heizung, Klima sowie Experten für Energiebedarfsberechnung und Statik.

Klare Vorstellungen

Die Bauherren hatten konkrete gestalterische Vorstellungen, die mit höchsten Anforderungen an Energieeffizienz in Einklang zu bringen waren. Ästhetische Grundprinzipien waren geometrische Klarheit in Grundriss und Raumstruktur, Offenheit und Transparenz sowie Raumhöhen jenseits der üblichen 2,50 m. Alle drei Anforderungsbereiche sollten nachhaltig zur Optimierung der Wohnqualität beitragen. Trotz großer Fenster und hoher Räume sollte das Haus energieeffizient sein.
Wer Energieeffizienz mit dicken Wänden, kleinen Fenstern und kubischen Grundrissen assoziiert, wird beim Ibbenbürener Wohnhaus an vielen Stellen überrascht: Zahlreiche Fenster führen Tageslicht in alle Nutzungsbereiche, die Raumhöhe von 2,67 m signalisiert Großzügigkeit und die ebenso großzügige wie klare Raumaufteilung schafft Atmosphäre. Im Erdgeschoss findet sich sogar ein transparent von der Terrasse abgetrennter Essbereich mit raumhohen Fensterfeldern von 2,45 m Höhe und bis zu 3,20 m Breite – alle Verglasungen übrigens mit 3fach-Isolierverglasung (U_g-Wert 0,7) in hochwertigen Kunststoff-Rahmenkonstruktionen. Auch seitens der Baustoffe ist das kompakte Kalksandsteinhaus (230 m² Wohnfläche) mit 200 mm außen liegendem Vollwärmeschutz und dem Satteldach in einer für die Region typischen Neigung uneingeschränkt den wirtschaftlichen Bauformen zuzuordnen. Was es aus energetischer Sicht zu einem Vorzeigeobjekt macht, ist das konsequent auf regenerativen Energien basierende Konzept für Beheizung und Warmwasserbereitung. Es wird in der Gebäudehülle durch das harmonisch strukturierte Energiedach deutlich signalisiert.

Solarenergie und Erdwärme

Die Solartechnik plante Werner Lürwer gemeinsam mit den Installationsspezialisten der Fa. Alfing. Durch eine frühzeitige und wechselseitige Abstimmung von Technikkomponenten und Architektur kam es zu einer hoch integrierten Lösung, bei der die 22 Photovoltaikmodule für die Stromerzeugung und die 4 Tieftemperaturkollektoren für die Solarthermie (Warmwasser plus Heizungsunterstützung) einschließlich eines Wohndachfensters nahezu flächenbündig in drei symmetrischen Reihen in das Dach integriert werden konnten. Harmonisch eingebettet wurde die Solartechnik in einen Rahmen, bestehend aus Titanzink-Accessoires. Der optisch wirkungsvolle Rahmen umfasst die Bereiche von Traufkante, Ortgängen und First. Bei allen Detaillösungen – auch z. B. der optimalen Abdichtung der dachintegrierten Module, der verdeckten Leitungs- und Schlauchführung vom Dach bis in den Keller, den wartungsfreundlich positionierten Übergabekästen etc. – machte sich nach Aussage des Bauherrn die Zusammenarbeit mit einem ausgewiesenen Solaranlagen-Spezialisten bezahlt.

Nahezu energiekostenfrei

Die Photovoltaik ist ein wichtiger wirtschaftlicher Bestandteil des Energiekonzeptes, durch die hier ein monatlicher Ertrag von derzeit 298 € entsteht. Die Stromabnahme zu einem Mindestpreis ist im Rahmen einer 20-jährigen Vereinbarung mit dem örtlichen Energieversorger festgeschrieben, und der Ertrag daraus deckt die auf die Photovoltaik entfallende Zusatzinvestition. Unter aktuellen Rahmenbedingungen amortisiert sich die Anlage nach 12 Jahren, während der weiteren 8 Jahre bis Vertragsende kommt der Anlagenbetreiber in die Gewinnzone.
Über Behaglichkeit im Alltag entscheiden allerdings die vier Tieftemperaturkollektoren im Solarensemble in Verbindung mit einer Sole/Wasser-Wärmepumpe, deren Herzstück im Keller des Hauses positioniert ist. Im Sommer ist die Wärmepumpe komplett abgeschaltet, und Warmwasser wird in ausreichenden Mengen über Solarthermie in Verbindung mit dem großzügig dimensionierten Speichermodul bereitgestellt. Während der Heizperiode wird Warmwasser weiterhin über Solarthermie generiert; sobald die solaren Gewinne hierzu nicht mehr ausreichen, schaltet sich die Wärmepumpe dazu. Im umgekehrten Fall wird die Wärmepumpe entlastet, wenn die Solarthermie die Heizungsanlage unterstützt. Durch diese Kombination ist das System für Heizung und Warmwasserbereitung weitgehend autark – lediglich die geringen Strommengen für den Pumpenbetrieb müssen noch bezogen werden. Die lokale geologische Situation erlaubte es, zur Erdenergiegewinnung eine Sole-Wasser-Wärmepumpe einzusetzen, für deren Betrieb außerhalb des Baukörpers ca. 800 m PE-Rohre in das Erdreich verlegt wurden.

Energiekonzept aufgegangen

In der Planungsphase und auch nach dem Einzug sind die Energieverbrauchswerte und solaren Gewinne Annahmen, die ausschließlich auf Herstellerangaben, Berechnungen und ggf. Erfahrungen beteiligter Fachfirmen basieren. Ob diese fiktiven Daten durch die realen Werte bestätigt wurden, können die Bewohner nach nunmehr 14 Monaten Wohnzeit im Objekt nachvollziehen. Werner Lürwer bestätigt, dass die Effizienzberechnungen im Betriebsablauf sogar noch übertroffen wurden. Gewonnene photovoltaische Energie refinanziert die Anlage, kaum 60 € monatlich fallen als Stromkosten für die Wärmepumpe und sonstige elektrischen Abnehmer an.

Bautafel Privathaus in Ibbenbüren (Nullenergiehaus)