Im sächsischen Freiberg kommen die ersten energieautarken Einfamilienhäuser auf den Markt. Sie versorgen sich fast ganzjährig durch Fotovoltaik und Solarthermie selber und dies ohne Stromnetzanschluss. Die gerade fertiggestellten Häuser werden nun erstmalig auch zu Wohnzwecken genutzt.
Energieautarkie durch Wärme- und Stromspeicher
Im Gegensatz zu den bekannten Passiv- oder Plusenergiehäusern kommen die Freiberger Einfamilienhäuser gänzlich ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz aus. Dieses solare Versorgungskonzept wurde vom Solarexperten Prof. Timo Leukefeld erfunden. Zwei große Speicher für die Solarthermie und für den durch Fotovoltaik erzeugten Strom bilden das Herzstück des neuen Konzepts. Durch den verbauten neun Kubikmeter fassenden Wärmespeicher wird die im Sommer gesammelte Wärme bis weit in den Winter hinein nutzbar gemacht. Dabei kann der Batteriespeicher bis zu 15 Tage mit nur geringer Sonneneinstrahlung und somit kaum vorhandener Stromproduktion aus Solar überbrücken.
Großer Wert wurde ebenso auf einen sparsamen Umgang mit der wertvollen Energie gelegt. Dem Team ist es bei der Planung dieser Häuser gelungen, den Stromverbrauch einer vierköpfigen Familie auf unter 2.000 Kilowattstunden im Jahr zu senken. Für eine sehr gute Wärmeeffizienz sorgen hier das verwendetet Baumaterial und die durchdachte Konstruktion.
Denn damit es gelingt, ein Einfamilienhaus vollkommen unabhängig vom Strom aus der Steckdose zu machen und es autark mit Solarenergie zu versorgen, muss neben einer perfekt abgestimmten Haustechnik auch noch anderes Einsparpotenzial berücksichtigt werden. So wurden die Häuser ausschließlich mit energieeffizienten Baustoffen gebaut. Das Außenmauerwerk besteht beispielsweise aus Porotton-T8-P in einer Wandstärke von 42,5 Zentimeter – dadurch ist das Mauerwerk hoch wärmedämmend!
Die Innenwände wurden aus Planziegel in den Stärken 11,5, 17,5 und 24,0 Zentimeter konzipiert und die Hülle des Pufferspeichers, dessen Höhe 6,3 Meter beträgt, wurde vollkommen konventionell aus gewöhnlichen Ziegeln errichtet. Dabei sorgen Ziegel- und Wärmedämmstürze sowie die Deckenrandschalen für eine fast wärmebrückenfreie Baukonstruktion. Gleichzeitig sorgen spezielle Klimadecken für ein energetisches Gesamtkonzept. In den Decken sind bereits alle Installationen enthalten, die für eine Bauteilaktivierung notwendig sind. Das Resultat aus der Summe der verwirklichten Baumaßnahmen ergibt eine sehr hohe Energieeffizienz, verbunden mit nur einem minimalen Heizwärmebedarf.
In kalten Tagen sorgt ein Holzvergaserofen mit Wassertasche für Wärme
Durch die Kombination von Solarthermie und Fotovoltaik wird der komplette Bedarf an Wärme und Strom über die Sonne abgedeckt. Im Notfall sorgt eine Holzheizung an kalten Wintertagen für entsprechende Wärme. Auf einer Fläche von 46 Quadratmetern speichern die auf dem Dach gebauten Solarthermie-Kollektoren die Sonnenwärme ein. Diese wird dann in dem 9.300 Kubikmeter großen Langzeitspeicher aufgenommen und über eine Fußbodenheizung in die Räume abgegeben. Die Fußbodenheizung ist dank einer neuen Tackertechnik schnell und einfach installiert. Hierbei werden die Heizschleifen mithilfe eines Kompressors, den man hier erhält, auf den Fußboden gebracht. Sind die Wintertage besonders kalt und reicht die Wärme aus der Fußbodenheizung nicht, sorgt zusätzlich ein Holzvergaserofen mit Wärmetauscher für mehr Wärme.
Bei den Freiberger Häusern werden zwei verschiedene Systeme getestet: Während einer der Neubauten über die Einspeisung von Erdwärme in die vorhandene Fußbodenheizung gekühlt wird, verfügt das andere Einfamilienhaus über eine kontrollierte Be- und Entlüftung. Bei dem Erdwärme-Haus wird über das Dachgeschoss belüftet, während über die Küche die verbrauchte Luft entweicht. Die kalte Zuluft es Obergeschosses wird vorgewärmt. Dies steigert den Solarertrag und senkt Lüftungsverluste.
Licht und Strom für die Haushaltsgeräte werden ausschließlich durch die Fotovoltaikanlage produziert. Der mehrzellige Solarspeicher, der über eine Kapazität von 58 Kilowattstunden verfügt, speichert die Energie zwischen. Ein effizientes Steuer- Mess- und Regelsystem sorgt für den Einsatz des Fotovoltaik-Stroms. Wird der Strom nicht genutzt, kann er in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.