Strom vom Dach - Wärme aus der Erde Skip to main content

Strom vom Dach und Wärme aus der Erde

Erneuerbare Energietechnologien und deren intelligente Vernetzung

Wer heutzutage ein Haus baut, hat hinsichtlich der Energieeffizienz strenge Auflagen zu erfüllen. Seit Januar dieses Jahres muss ein Teil der Wärmeversorgung in Neubauten über erneuerbare Energien abgedeckt werden. Das sieht die Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) der Bundesregierung vor. Die EnEV ist Teil des übergeordneten großen Klimaschutzziels – den Primärenergieverbrauch im Land bis zum Jahr 2050 um 50 Prozent zu senken. Auch Ralf Gilles aus Weimar stand 2015 bei der Planung seines Einfamilienhauses vor der Wahl einer geeigneten erneuerbaren Wärmequelle. Doch der 52-Jährige ging bei seiner Energieversorgung noch einige Schritte weiter.

„Ich wollte mich möglichst unabhängig machen von steigenden Strompreisen, Fernwärme und externen Anbietern“, erklärt Ralf Gilles, der vor knapp einem Jahr sein 240 Quadratmeter großes Eigenheim am Weimarer Stadtrand bezog. Das Fertigteil-Architektenhaus hat eine Klinkerriemchen-Fassade und in jedem Raum Lüftungsklappen für die optimale Luftzirkulation. Auf eine  zusätzliche Dämmung der Gebäudehülle wurde verzichtet. Stattdessen investierte der Hauseigentümer lieber in eine hocheffiziente Energietechnologie.

Auf seiner Suche nach einem Fachmann zur Projektierung und Umsetzung seines Zieles stieß Ralf Gilles auf das Unternehmen Solardach24 mit Sitz in Kirchheim (Ilm-Kreis). Die Firma plant und realisiert Konzepte zur Eigenversorgung mit Strom – Photovoltaikanlagen, Stromspeicher, Wärmeerzeugung und Elektromobilität. „Am wirtschaftlichsten ist immer eine Lösung, die alle Komponenten der Energieversorgung intelligent miteinander vernetzt“, erklärt Diplom-Ingenieur Robert Fichtner von Solardach24.

Für die Wärmeversorgung empfahl der Installateur die Nutzung von Geothermie und den Einbau einer Erdwärmepumpe. „Die örtlichen Voraussetzungen waren hier perfekt“, so Fichtner. Dafür wurden auf Ralf Gilles‘ Grundstück zwei Tiefenbohrungen von jeweils 80 Metern gemacht. Die Erdwärmenutzung funktioniert ähnlich dem Prinzip eines Kühlschranks. Dem Boden wird Wärme entzogen und dem Heizsystem zugeführt. Aus Umgebungswärme wird Raumwärme. Ein Kombi-Wasserspeicher mit 1200 Litern Fassungsvermögen steht in Gilles‘ Hauswirtschaftsraum. Er wird für die Speicherung des Brauch- und Heizungswassers genutzt. Im Sommer genügt die Bereitung von Warmwasser.  Wird es draußen kälter, schaltet sich automatisch die Fußbodenheizung ein. Für den Fall eines langen, strengen Winters kann der Hauseigentümer zusätzlich seinen Kamin mit Holz beheizen – eine weitere regenerative Wärmequelle. „Eigentlich ist der Kamin mehr ein Behaglichkeitsfaktor – die Fußbodenheizung reicht auch in der kalten Jahreszeit völlig aus“, so Gilles. 

Auch bei der Stromversorgung setzt der 52-Jährige auf möglichst hohe Unabhängigkeit. Denn den größten Teil seines Stroms bezieht Ralf Gilles nicht aus dem öffentlichen Netz, sondern über eine Photovoltaikanlage. Dafür wurde die südlich ausgerichtete Dachfläche seines Hauses in einem 30-Grad-Winkel aufgesetzt und mit Solarmodulen bestückt. Die Anlage hat eine Gesamtleistung von 9,8 kWp. Sie kann zwei Drittel des Jahres den Strombedarf des Hauses fast komplett abdecken. Gleichzeitig produziert sie genügend Strom für den Betrieb der Erdwärmepumpe. Damit Gilles möglichst viel selbst erzeugten Strom auch selbst nutzen kann, hat die Wärmepumpe eine intelligente Steuerung. Wenn günstiger, überschüssiger Strom vorhanden ist, wird Wärme erzeugt und gespeichert.

Um den Strom aus seiner Photovoltaik-Anlage an sonnigen Tagen nicht zu verschwenden, riet Robert Fichtner dem Hauseigentümer zur Installation eines Stromspeichers. Das so genannte Hauskraftwerk mit einer Kapazität von ca. 14 kWh speichert den überschüssigen Sonnenstrom – so lange, bis er im Haus gebraucht wird. Das Ganze passiert automatisch, ohne dass Ralf Gilles etwas einstellen oder programmieren muss. Der kompakte Speicher ist nicht nur mit PV-Anlage und Wärmepumpe verbunden, sondern hat auch einen Zugang zum öffentlichen Stromnetz. Sind die Akkus voll, was an sonnigen Sommertagen schnell der Fall ist, regelt das Hauskraftwerk selbstständig die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Für jede verkaufte Kilowattstunde erhält Gilles 12 Cent Einspeisevergütung vom Staat.

Nachts oder an bewölkten Tagen kehrt sich das Ganze um: Sind die Akkus des Speichers leer und können mangels Sonne nicht aufgeladen werden, muss der Hauseigentümer Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen – hier kostet die Kilowattstunde aktuell 28 Cent. Kaufen ist also mehr als doppelt so teuer wie verkaufen. „Ich bin daher bestrebt, meinen Eigenverbrauch möglichst hochzuhalten, um wenig Strom dazukaufen zu müssen“, erklärt Gilles. Im Sommer klappt das hervorragend – dann liegt seine Autarkiequote – also die Eigenversorgung – bei 100 Prozent. Im Winter kommt er zumindest auf 30 Prozent Autarkie. „Eine durchschnittliche Jahresautarkie von 70 Prozent ist mit Stromspeicher realistisch“ erklärt Installateur Robert Fichtner.

Natürlich spielt der Kostenfaktor bei der Installation der Technologie für eine alternative, unabhängige Energieversorgung keine ganz unwesentliche Rolle. Rund 50.000 Euro hat Ralf Gilles für seine komplette Energietechnologie auf den Tisch gelegt. Vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bekam er eine 5.000 Euro-Förderung für Erdwärmepumpe und Wasserspeicher. Bei der Photovoltaik griffen ihm die Weimarer Stadtwerke mit 1.000 Euro unter die Arme. „Wir haben seit 2012 einen jährlichen Fördertopf von 10.000 Euro für Weimarer Privathaushalte, die auf erneuerbare Energien umstellen“, erklärt Susanne Hölbe, Pressesprecherin der Stadtwerke. „Damit wollen wir die Schadstoffbelastungen in unserer Stadt langfristig senken.“ Beantragt würden in erster Linie Förderungen für Photovoltaik, sagt sie. Zudem setzen die Stadtwerke Weimar im Verbund mit der Stadtwirtschaft auf einen weiteren Baustein der Energiewende: Elektromobilität. Die Fahrzeugflotte der Holding umfasst fünf E-Autos und 20 Pedelecs.

Auch Ralf Gilles hat bereits einen E-Golf der Stadtwerke getestet. Um seinen Sonnenstrom noch effizienter selbst nutzen zu können, plant er allerdings die Anschaffung eines Elektroautos mit Hybridantrieb. Der selbstständige Medientechniker ist beruflich viel unterwegs und fährt oft lange Strecken. Deshalb kommt ein reines Elektroauto wegen seiner geringen Reichweite für ihn nicht in Frage. Die Hybridtechnologie passt hingegen sehr gut zu seinen Lebensumständen, findet er. Eine Ladestation zum Stromtanken – eine so genannte Wallbox –  hat ihm Robert Fichtner bereits in der Garage installiert.

Ralf Gilles hat sich in seinem Eigenheim für eine ganzheitlich umweltfreundliche, nahezu unabhängige Energieversorgung entschieden. Eine Hausautomation macht seinen Traum von der privaten Energiewende perfekt. Diese regelt beispielsweise die Luftzirkulation, die Einstellung der Fußbodenheizung oder das automatische Öffnen und Schließen der Rollläden. Zum Check seiner Stromspeicherdaten nutzt Gilles sein Smartphone, das ihm jederzeit alle Daten zur Stromproduktion, zum Ladestand der Batterien oder den Verbrauch im Haushalt anzeigt. Das Energiekonzept seines Weimarer Stadthauses überzeugt ihn bisher völlig. Weil er damit trotz hoher Anfangsinvestition langfristig nur sparen kann. „Für mich auch eine Art Altersvorsorge“, sagt Ralf Gilles.

Gilles-Referenz im Video

Ralf Gilles versorgt sich in seinem Haus zu 77% selber mit Energie. Strom, Wärme und Mobilität sind hier abgedeckt. Der Weimarer hat dabei konsequent auf regenerative Energie gesetzt: Eine neun kWp-Photovoltaik-Anlage auf dem Dach, ein Hauskraftwerk mit 14 kWh Stromspeicher, Kombi-Waserspeicher mit 1200 Liter Volumen.

Die Wärmeversorgung selbst übernimmt eine Erdwärmepumpe von Waterkotte, versorgt über Geothermie. Dazu eine Wallbox von E3/DC um das Elektroauto aufzuladen.

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