Nah und gut: Sonnen- und Erdwärmespeicher

Unerschöpfliche Energien nicht nur „ernten“, sondern auf Vorrat speichern und nach Bedarf abrufen, wer möchte das nicht. Ein Beispiel, wie es funktionieren kann.

„Die Heizkörper werden nich richtig warm! Ick wees jar nich, wie die sich det jedacht haben.“
Der ältere Bewohner unterhält sich mit einer Nachbarin vor dem Haus Schwelmerstr. 8 in Berlin Lichterfelde-Süd.
„Die Hausverwaltung hat das aber alles erklärt,“ sagt die Nachbarin.
Und, wie sind ihre Erfahrungen mit Heizung und Warmwasser ausschliesslich aus Solar- und Erdenergie?
„Gut,“ sagt sie.“ Alles warm genug? „Ja.“ Und die Nebenkosten fürs Heizen und Warmwasser? Sie hat nichts auszusetzen.
Eine junge Mutter mit Kleinkind und Hündchen kommt vorbei.
Auch sie ist zufrieden.

Es war eine Umstellung.
Um es warm zu bekommen, hatten Mieterinnen und Mieter wie der ältere Herr und auch seine Nachbarin in ihren Altbauten aus den 30er-Jahren Jahrzehnte lang ihre Heizungen bis auf „Gluttemperatur“ hoch gedreht. „ Man hätte Spiegeleier drauf braten können“, sagt Dirk Lausch vom genossenschaftlichen Wohnungsunternehmen Märkische Scholle eG in Berlin.

Nach aufwändiger, Jahre langer energetischer Sanierung von Altbauten aus der Zeit 1930-1960 bis 2020 war dann alles anders. Die Aussenmauern gedämmt, Fenster und Türen isoliert. Eine Permanent-Lüftung sorgt für stetige Frischluft in den Wohnräumen – hilfreich gegen Schimmelbildung.
Die gesamte Anlagetechnik stammt nun aus regenerativen Energien.

Elegant: Pufferspeicher für Solar- und Erdwärme

Das Besondere bei den komplett sanierten Häusern ist die Heizungs- und Warmwasserversorgung.
Solarkollektoren auf dem Dach und die natürliche Umgebung eines oberflächennahen, dezent unter der Erde verbauten Pufferspeichers geben ihre Wärme an eine angeschlossene Wärmepumpe ab.
Das preisgekrönte System ist nicht neu.
Dietmar Deunert und Tako Holthuizen vom eZeit Ingenieurbüro in Berlin haben es schon in den Nullerjahren entwickelt und patentieren lassen.

„Warum soll man Heizenergie sparen, wenn sie unerschöpflich ist und zwar direkt am Standort zur Verfügung steht?“ sagt Taco Holthuizen.
Vorteile aus Sicht der Entwickler:

Der Speicher steigert die Wärme-Ausbeute aus der Sonnenkollektoren von 30 % auf 80%.

Im Sommer, wenn die Sonne stärker und öfter strahlt, „lagert“ er mehr Energie ein.
Der Wärme-Vorrat ist dann in sonnenärmeren Zeiten gezielt mit einer ausgeklügelten, elektronischen Steuerung bedarfsgerecht für die angeschlossene Wärmepumpe abrufbar. Also auch und gerade im Winter.

Weil der Speicher nicht nur Solarwärme aufnimmt, sondern auch Wärme aus der Erde, in die er gelagert ist, wird die „Wärme-Ernte“ insgesamt in dem Langzeitspeicher optimal genutzt. Das verringere die Laufzeit der Wärmepumpe, drücke die Betriebskosten der Pumpe auf ein Minimum und verlängere ihre Lebensdauer.
Der Speicher könne unendlich oft be- und entladen werden, und die Speicherkraft sei unbegrenzt.

Wie funktioniert das?

Vereinfacht dargestellt:
Der Speicher besteht aus mehreren Schichten ins Erdreich horizontal eingelassener, langer Polyethylen-Rohre.
Die Rohre in der Erde sind gefüllt mit einer von den Solarkollektoren erwärmten Soleflüssigkeit (diverse Wasser-Glykol-Mischungen). Unkritisch, das Rohr-System darf auch in Wasserschutzgebieten verbaut werden.

Diese Rohre wiederum geben überschüssige Wärme – also z.B. im Sommer – an die Erde ab, in die sie eingelassen sind.
Die Erde ist ein guter Wärmespeicher.
Das ganze System ist oben und nach den Seiten wirkungsvoll gegen Wärmeverluste gedämmt, nach unten aber offen. Eine Art Wärmeglocke.

Ab einem bestimmten Temperaturniveau strahlen die Rohre die Wärme auch ins darunter liegende Erdreich ab.
Sinkt die Temperatur in den Speicherrohren auf ein bestimmtes Niveau ab, strömt die Wärme aus der Erde wieder dorthin zurück („offener Pufferspeicher“).

Das gesamt-energetische Sanierungskonzept in den Altbauten der Märkischen Scholle, mit dem Offenen Pufferspeicher als Kern, wurde mehrfach ausgezeichnet.

Es lohnt sich spürbar für die Menschen in den sanierten Häusern, denn der Anteil an Stromkosten für den energetischen Betrieb, der ja in jeder Nebenkostenabrechnung steckt, würde mit den gestiegenen Strompreisen in Berlin sonst höher ausfallen.
„Wir hören nichts Negatives“, sagt Dirk Lausch vom Wohnungsunternehmen Märkische Scholle, das die Mieterinnen und Mieter mit einem „Ratgeber für Ihre Behaglichkeit“ informiert hat.

Vor allem aber: Keine Kosten mehr für fossile Energien – und die neue Erfahrung für die Mieter.
Wollen sie es z.B. 22 Grad warm im Wohnzimmer haben, reicht es, den Thermostat auf 2 zu drehen.
Warmwasser kommt weder aus Durchlauferhitzern, noch aus zentralen Tanks. Selbst wenn die gut isoliert sind, verlieren sie Wärme. Vielmehr fliesst 45 Grad warmes Wasser immer frisch aus der Leitung in den Hahn, direkt von der Anlage erwärmt. So bilden sich keine Legionellen, anders als u.U. in Warmwasser-Tanks.
Wie reparaturanfällig ist das System bisher?
„Uns ist nichts Negatives bekannt“ sagt Dirk Lausch.

Wo ist der Haken?

Inzwischen ist das System viele hundert mal verbaut worden, in neuen und sanierten Einfamilienhäusern, Gewerbebauten, Wohnblocks… Sagt Norbert Neumann von deematrix Energiesysteme GmbH in Fürstenwalde, einer der beiden Vertreiberfirmen.
Und trotzdem ist es ausserhalb der Fachwelt kaum bekannt.

Vielleicht, weil die Nachfrage in den letzten Jahren zurück gegangen ist: Die Gestehungskosten sind u.a. mit verteuerten Materialien gestiegen, die zunächst massenhafte Nachfrage nach Wärmepumpen ist bei verunsicherten Kunden und nicht zuletzt durch Inflation und Fachkräftemangel bei den Installateuren eingebrochen.

Wenn sie aber die technischen Teile für den offenen Pufferspeicher nicht mehr in grösseren Stückzahlen einkaufen können, erhöhe das die Investitionskosten, sagt Norbert Neumann.
Der eTank (Markenname), ist zwar förderfähig, aber Häuslesbauer z.B. sind froh, wenn sie sich angesichts hoher Preise der Heizungsbauer gerade mal eine Wärmepumpe leisten können.
Und so amortisieren sich nach heutigen Preisen, Energiepreise inklusive, Wärmepumpe plus Erdpufferspeicher mittlerweile erst nach ca. 12-15 Jahren, so Neumann.

Besser läuft es in der Schweiz, die viel Strom importieren muss. Wärmepumpen plus Pufferspeicher sind keine Stromfresser – ein kleiner Beitrag gegen die sog.„Winterstromlücke“, wie das in unserem Nachbarland heisst.

Pufferspeicher ja oder nein?

„Das ist abhängig vom jeweiligen energetischen Gesamtkonzept“, sagt der Architekt Tako Holthuizen vom eZeit Ingenieurbüro Berlin.

Und eine Platzfrage: Einfach ist der Einbau immer da, wo sowieso in der Erde gebuddelt wird, bei Neubauten, bei manchen Sanierungen.
Wichtig ist ihm die ökologische Gesamtbilanz. Tragen z.B. auch umweltfreundliche, sparsam genutzte Rohstoffe für Baumaterialien, sowie ihre Herstellung zum CO2-Sparen bei?
Lassen sie sich bei Umbauten bzw. Abriss im Idealfall wieder verwerten oder wenigstens recyceln?

Wie klimaschonend aber die Energietechnik tatsächlich wirkt, hänge entscheidend davon ab, dass alles optimal eingestellt ist. „Monitoring“: Die Anlagen zu überwachen und u.U. mehrfach nachzujustieren, sei unerlässlich, denn: „Kein System leistet auf Knopfdruck sofort das, was Hersteller versprechen!“ sagt der Berliner Architekt.
Er muss es wissen.

Video: Alle Rechte bei energie-concept Chemnitz GmbH

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