Hybridhaus – Ihr Haus ohne CO2 und Heizkosten
Wenn Sie sich mit dem sich mit dem Bau Ihres Eigenheims beschäftigen, müssen sich auch entscheiden, was für eine Art von Haus Sie bauen möchten. Soll es ein Fertighaus oder ein Massivhaus sein ? Und in welcher Variante soll Ihr Haus gebaut werden ? Schlüsselfertig oder als Ausbauhaus? Welche Energiesparmaßnahmen sollen durchgeführt werden? Ist ein Energiesparhaus, ein Hybridhaus, ein Passivhaus oder ein Nullenergiehaus die richtige Wahl ? Es gibt viele Fragen zu beantworten, wenn man das wohl größte Vorhaben seines Lebens umsetzen will.
Sollte Ihre Wahl auf ein Hybridhaus fallen, hier nun einige Infos über diese noch recht junge Hausbauform:
Das Hybridhaus zeichnet sich nämlich dadurch aus, dass es weder Kosten für Strom, noch für Heizung oder Warmwasser verursacht. Doch wie kann dies funktionieren, völlig unabhängig von allen wichtigen Grundversorgern zu sein ? Dies ist heutzutage durch eine ausgefeilte Technik möglich.
Natürlich sind zuerst grundlegende Dinge, wie eine hochisolierende Wärmedämmung notwendig. Auch sollte Ihr aus Haus als Energiesparhaus ausgebaut sein, modernste Energiesparfenster gehören ebenso zur Grundausstattung, wie die gedämmte Bodenplatte. Die 3 wichtigsten technischen Einbauten sind hingegen:
1. Erdwärmeheizung mit Spiralkollektoren
2. Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung (diese dient zur Unterstützung der Erdwärmeheizung)
3. Photovoltaikanlage
Die Erdwärmeheizung mit Lüftungsanlage
Die Grundlage bildet zunächst die Erdwärmeheizung. Hierbei kommen Wärmepumpen in Frage. Diese lassen sich grundsätzlich in drei Varianten unterscheiden:
1. Luft/Wasser-Wärmepumpe
2. Sole/Wasser-Wärmepumpe
3. Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Luft/Wasser-Wärmepumpe
Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird die Energie der Umgebungsluft in ein Heizsystem überführt. Dadurch ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe besonders schnell einsetzbar, kostengünstig und bedarf keiner umständlichen baulichen Maßnahme oder einem Genehmigungsverfahren.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe, auch als Luftwärmepumpe bekannt, nutzt die von der Sonne erwärmte Außenluft als Energiequelle. Auch im Winter speichert die Außenluft Sonnenenergie, die von der Wärmepumpe genutzt wird.
Die Außenluft wird von Ventilatoren angesaugt, bevor der Verdampfer ihr die Umweltwärme entzieht. Die gewonnene Wärme wird zur Warmwasseraufbereitung und zum Heizen genutzt. Die abgekühlte Luft wird anschließend wieder an die Umgebung abgegeben.
Wenn das Kältemittel die Wärme an den Heizkreislauf abgegeben hat, befindet es sich im flüssigen und abgekühlten Zustand (Zimmertemperatur). Hier liegt der Startpunkt des Kreislaufes.
Das Kältemittel wird nun über ein Ventil innerhalb des Kreislaufes entspannt. Dies führt dazu, dass die Temperatur des Kältemittels weiter sinkt und sogar Minusgrade erreicht. Das Kältemittel ist dabei weiterhin flüssig, da es auch im negativen Temperaturbereich nicht gefriert. Nun fließt das Kältemittel in einen Wärmetauscher, in dem die Außenluft zugeführt wird. Das Kältemittel wird durch die Außenluft erwärmt und verdampft.
Da die Außenluft auch im Winter über der Temperatur des Kältemittels liegt, kann der Umgebungsluft auch bei kalten Temperaturen immer noch Wärme entzogen werden. Das Kältemittel verdampft dabei schon bei niedrigen Temperaturen zu Gas.
Im Anschluss sorgt ein Verdichter dafür, dass die Temperatur des Kältemittels weiter erhöht wird. Der Verdichter erhöht dabei den Druck im Kreislauf soweit, bis das gasförmige Kältemittel die gewünschte Heiztemperatur aufweist. An dieser Stelle wird dem Kreislauf Energie in Form von Strom zugeführt, der als Antrieb für den Verdichter dient. Da die Außentemperaturen oft schwanken, ist auch der Stromverbrauch des Verdichters variabel. Bei niedrigen Außentemperaturen wird mehr Strom benötigt als bei hohen Temperaturen. Anschließend gibt das Kältemittel an einem zweiten Wärmetauscher die Wärme an den Heizkreislauf (also Brauch- und Heizungswasser) ab.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe kann im Sommer außerdem als Klimaanlage dienen. Dafür wird Ihre Funktion einfach umgekehrt. Die warme Luft im Inneren des Gebäudes wird gekühlt und die Wärme wird an die Außenluft abgegeben. So verliert die Luft-Wasser-Wärmepumpe auch bei warmen Temperaturen nicht an Funktion und sorgt für ein ausgewogenes Klima in den vier Wänden.
Sole/Wasser-Wärmepumpe
Für das Hybridhaus werden meistens Sole/Wasser-Wärmepumpen verwendet. Die Energie, die zur späteren Beheizung Ihres Hauses genutzt wird, wird hierbei aus dem Erdreich gewonnen. Die Sole selbst ist eine Art Kühlflüssigkeit. Die Funktionsweise sieht dabei wie folgt aus:
– Sole wird durch Spiralkollektoren gepumpt
– Sole wird erwärmt durch die Temperatur der Erde
– die Erdwärme wird in der Sole gespeichert
– die Wärme wird an die Pumpe gegeben und dort weiter verarbeitet
Sofern die Wärmepumpe richtig dimensioniert ist, kann mit der Wärmepumpe das gesamte Haus beheizt werden auch ist zeitgleich die Erwärmung des Brauchwassers möglich. Um die Wirkungen noch zu verbessern, kann die Wärmepumpe mit einer Lüftungsanlage ergänzt werden. Hierbei sollte eine Wärmepumpe mit Wärmerückgewinnung zur Anwendung kommen.
Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird auch Grundwasser-Wärmepumpe genannt. Sie stellt dem Heizsystem des Gebäudes die Energie eines Wasserreservoirs zur Verfügung.
In den häufigsten Fällen wird dabei auf das Grundwasser zurückgegriffen, da dieses über das gesamte Jahr eine nahezu konstante Temperatur besitzt.
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe zieht Energie aus dem Grundwasser, um das Gebäude zu heizen und Warmwasser bereitzustellen. Wasser speichert Sonnenwärme effektiv. Die Temperatur des Grundwassers ist sehr konstant und liegt zwischen 7 und 12 Grad. Aufgrund der konstanten Temperatur kann eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe selbst im Winter das vollständige Gebäude beheizen. In Folge ihrer Wetterunabhängigkeit hat die Wasser-Wasser-Wärmepumpe also einen durchgängig guten Wirkungsgrad.
Es gibt zwei Brunnen, den Förder- und den Schluckbrunnen (auch als Saug- und Sickerbrunnen bekannt). Wie die Wasser-Wasser-Wärmepumpe konkret funktioniert, lässt sich anhand sechs aufeinander folgender Schritte beschreiben.
Zuerst entnimmt die Wasser-Wasser-Wärmepumpe über den Förderbrunnen Grundwasser und leitet dieses über ein Rohr an den Verdampfer der Wärmepumpe. Dabei kommt es mit dem in den Rohren befindlichen Kältemittel in Kontakt.
Im zweiten Schritt wird das Kältemittel gasförmig, wenn es die Wärme des Grundwassers aufnimmt. Ein strombetriebener Verdichter verdichtet das Kältemittel, damit sich die Temperatur erhöht und der Druck ansteigt.
Im nächsten Schritt wird die Wärme des gasförmigen Kältemittels über einen Wärmetauscher an den Wärmespeicher abgegeben. Der Wärmespeicher ist für Beheizung und Warmwasserbereitung des Gebäudes zuständig.
Danach wird das erkaltete Wasser in den Schluckbrunnen weitergeleitet.
Schließlich kühlt das Kältemittel nach Abgabe der Wärme an den Wärmespeicher ebenfalls wieder ab und kann erneut neue Wärme aus dem Grundwasser aufnehmen und somit den Kreislauf fortsetzen.
Die Photovoltaikanlage zur Stromversorgung
Da in Ihrem Hybridhaus ja nicht nur die Kosten für Heizung und Warmwasser entfallen sollen, sondern Sie vielleicht auch unabhängig von Stromanbietern sein wollen, ist zusätzlich eine Photovoltaikanlage nötig. Die Photovoltaikanlage wird in der Regel auf dem Dach angebracht und besteht aus Solarmodulen, die sich wiederum aus Solarzellen zusammen setzen. Sobald die Sonnenstrahlung auf diese Zellen trifft, wird das Sonnenlicht aufgenommen und in der Solarzelle zu Gleichstrom umgewandelt.
Wie allgemein vielleicht bekannt sein dürfte, ist Gleichstrom jedoch für alle gängigen Haushaltsgeräte nicht nutzbar. Deshalb sollte Ihre Photovoltaikanlage um einen Wechselrichter ergänzt werden. In diesem Wechselrichter wird dann der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und kann somit entweder ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder aber selbst verbraucht werden. Um die höchstmögliche Unabhängigkeit von Stromversorgern zu bekommen, ist es sicher ratsam, den Eigenverbrauch komplett mit der Photovoltaikanlage abzudecken. Lediglich erzeugter Strom, den Sie nicht selbst verbrauchen können, sollte dann ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Hierfür erhalten Sie als Hybridhaus-Besitzer dann sogar noch eine Einspeisevergütung, die über 20 Jahre hinweg gesetzlich festgeschrieben ist.
27. Januar 2019 @ 22:32
Danke für die Infos! Habe lange gesucht, um diese Iifos zu finden.