Energiewende: Speicherhaus nutzt Kraft der Sonne

Von: Antonius Wolters
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Das Herzstück eines Achtfamilienhauses: Der „Heizungskeller“ kommt gänzlich ohne Brenner aus, die Wärme liefert ein Luftkreislauf, der in Luft/Luft- und Luft/Wasser-Wärmepumpen der Beheizung des Gebäudes dient. Foto: Wolters

Lich-Steinstraß. Dr. Ing. Johannes Schmitz hat seine höchst persönliche Energiewende bereits vor rund 30 Jahren eingeleitet. So sind Anfang der 1980er Jahre nach seinen Vorgaben etwa zwei Dutzend so genannter Energiespeicherhäuser entstanden, die bis heute ohne jegliche Verbrennungsprozesse beheizt werden.

Als Trägermaterialien für den Transport von Wärme dienen dabei Luft und Wasser, die jeweils über die Kondensatoren von strombetriebenen Wärmepumpen im Haus für angenehme Temperaturen sorgen.

Zwei wichtige Komponenten der Niedertemperatur-Speicherheizung sind die beiden Wärmespeicher: Ein Wärmespeicher mit einem Temperaturniveau unterhalb 20 Grad besteht aus der Bausubstanz nicht zu beheizender Räume und dem angrenzenden Erdreich (Keller). Der zweite Wärmespeicher mit Temperaturen über 20 Grad ist die waagerecht angeordnete Bausubstanz zu beheizender Räume, also Decken und Fußböden.

Verschiedene Wärmequellen

Damit der Wärmespeicher mit der niedrigeren Temperatur aus verschiedenen Quellen – beispielsweise Sonnenenergie, Wärme aus der Abluft, dem Abwasser des Gebäudes und der Transmissionswärme – angeheizt werden kann, ist er mit einem Luftkreislauf verbunden.

Der Wärmespeicher mit der höheren Temperatur ist mit einem Wasserkreislauf zur Wärmeübertragung aus dem Kondensator einer Wärmepumpe gekoppelt. Für den genannten Luftkreislauf wird durch einen Zentralschacht zwischen Keller und Dachboden des Gebäudes die Luft an den Abflussrohren vorbei von einem Ventilator in den Keller gesaugt.

Dort drückt ein Ventilator die Luft in Rohre, die im Kellerfußboden und den -wänden einbetoniert sind. Danach gelangt die Luft über einen Spalt der Wärmedämmung zwischen den Dachsparren wieder auf den Dachboden, bevor sie an transparenten Flächen vorbeigeführt wird, wo durch direkte Sonneneinstrahlung eine weitere Erwärmung erfolgt.

Die warme Abluft gelangt über Lüftungsgitter aus allen Räumen der Wohnungen in den Zentralschacht und wird so in den Luftkreislauf eingespeist. Im Wärmespeicher mit einer Temperatur von mehr als 20 Grad lässt sich so viel Wärme vorhalten, dass man eine Wärmepumpe als Wärmeerzeuger einen Tag abschalten kann, ohne dass die Temperatur im Speicher merklich abnimmt.

Stets genügend Warmluft

Das „Aufladen“ des Kellers mit Wärme verschiedener Temperatur hat zur Folge, dass der Wärmepumpe auch im Winter immer genügend Warmluft zur Verfügung steht, um die im Kondensator durch das Verdampfen von Kältemittel zurückgewonnene Wärme einer Niedertemperatur-Speicherheizung zuzuführen.

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