9. April 2019

Interview mit Rainer Körner, 2. Vorsitzender des Sonnenhaus-Institut e.V.

2014 vollzog das Sonnenhaus-Institut eine Paradigmenwende: Statt nur auf Solarthermie zu setzen wie bisher, können wahlweise auch Photovoltaik-(PV)-Anlagen in Kombination mit Wärmepumpen einbezogen werden. Im Interview spricht Rainer Körner, 2. Vorsitzender des Sonnenhaus-Institut e.V., über Sonnenhäuser mit PV-Wärmepumpen-System für Wärme, Strom und ­Elektromobilität und was zu beachten ist, wenn wirklich Solarstrom genutzt werden soll.

IKZ-Energy: Heizen mit Strom wird wieder populär über Wärmepumpen, weil überschüssiger Solar- und Windstrom sinnvoll verwendet werden soll. Hält die Lösung, was sie verspricht?
Rainer Körner: In den meisten Fällen noch nicht. Wärmepumpen sind in den vergangenen Jahren leistungsfähiger geworden. Außerdem lassen sich mit ihnen relativ leicht die Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EneV) und kostengünstig die KfW-Förderrichtlinien erfüllen. Dies hat dazu geführt, dass Wärmepumpen immer beliebter wurden und in vielen Gebäuden zum Einsatz kommen. Auch die Solarstrom-Module sind in den vergangenen Jahren leistungsfähiger geworden und die Preise sind gefallen.

IKZ-Energy: Warum ist es interessant, überhaupt eine Wärmepumpe mit PV zu kombinieren?
Rainer Körner: Interessant wurde die Kombination PV-Anlage und Wärmepumpe seit 2012. Vorher war die Einspeisevergütung für Solarstrom noch so hoch, dass es nicht wirtschaftlich war, den eigenen Strom selbst zu verbrauchen. Die beiden Technikteile Wärmepumpe und PV-Anlage haben in den vergangenen Jahren eine starke Effizienzverbesserung verbuchen können. Das macht es interessant, diese Komponenten zu kombinieren. Da in den Haushalten die meiste Energie für Heizung und Warmwasser verbraucht wird liegt es nahe, eine Wärmepumpe in Verbindung mit der eigenen Solarstromanlage zu nutzen. Es ist eine gute Möglichkeit, seinen Eigenverbrauch an Solarstrom zu erhöhen und dadurch seine Nebenkos­ten zu senken.

IKZ-Energy: Auch Sonnenhäuser werden heute schon mit PV-Anlage und Wärmepumpe gebaut. Was ist das Besondere daran?
Rainer Körner: Wir vom Sonnenhaus-Institut haben schon vor über fünf Jahren praxistaugliche PV-Wärmepumpen-Systeme mit hohen solaren Deckungsanteilen, also über 50 %, entwickelt und eingebaut.

IKZ-Energy: Wie lässt sich der Wert einordnen?
Rainer Körner: 50 % ist schon eine ganz sportliche Zahl, da im Winter die Sonne tief steht, es weniger Sonnenstunden gibt und so in diesen Monaten weniger Sonnenenergie eingefangen werden kann. Hervorzuheben ist auch, dass das Sonnenhaus als einziges Hausbausystem für den Nutzer von Anfang an die späteren Verbrauchskosten offenlegt. Durch eine Simulation, in die örtliche Wetterdaten mit einfließen, wird errechnet, wie hoch der solare Deckungsgrad ist und wie viel kW Energie dann eventuell noch zugeheizt werden muss.

IKZ-Energy: Lässt sich der Wert belegen?
Rainer Körner: Die Erfahrungen von mehreren Wintern sind schon da. Das Erfreuliche daran ist, dass die Erfahrungen allesamt positiv sind. Hier hat sich natürlich die jahrzehntelange Erfahrung mit einer effizienten Wärmeverteilung und der Wärmespeicherung der thermischen Sonnenhäuser positiv ausgewirkt. Auch im kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekt SolSys vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) wurden die Ergebnisse bestätigt.

IKZ-Energy: Wie sieht die technische Lösung dafür aus? Und welche Rolle spielt der Wärmespeicher darin?
Rainer Körner: Herkömmliche Wärmepumpensystemye werden nach dem Heizenergiebedarf ausgelegt und haben so gar nicht die Möglichkeit, überschüssige Energie in Wärme umzuwandeln. Die Wärmepumpen bei unseren Wärmepumpen-Sonnenhaus-Systemen werden daher größer dimensioniert. Und ganz wichtig: Sie werden solarstromgeregelt eingesetzt und können daher, ähnlich wie ein thermischer Solarkollektor, fast ausschließlich mit eigener Solarenergie betrieben werden.
Des Weiteren muss ein Energie-Management-System eingesetzt werden, mit dem die Energieströme für Haushaltsstrom, Heizenergie und Elektromobilität gesteuert, geregelt und verteilt werden können.

IKZ-Energy: Gibt es noch weitere Details?
Rainer Körner: Ein weiteres Augenmerk ist das Wärmeverteilsystem, das die Heiz­energie im Haus effizient auf die Heizkreise verteilt und überschüssige Energie optimiert in den Speicher schichtet. Da eine Wärmepumpe nur einen geringen Temperaturhub hat, muss viel Heizungswasser mit einer hohen Durchflussgeschwindigkeit gepumpt werden, was eine schichtenweise Speicherung nicht einfach macht. Hierfür sind spezielle Wärmespeicher und ein effizientes Verteilsystem notwendig.
Da es auf dem Markt keine passende Lösung dafür gab, haben Mitglieder des Sonnenhaus-Instituts selbst eine übergeordnete Regelung für die Energieerzeugung, -verteilung und -speicherung entwickelt. Sie vereint alle beschriebenen Eigenschaften in einem Produkt. Dieser „Creativ-Manager“ kommt schon seit mehreren Jahren in Sonnenhäusern mit PV und Wärmepumpe zum Einsatz.

IKZ-Energy: Wegen der großen Nachfrage nach der Kombination von PV und Wärmepumpe hat das Sonnenhaus-Institut 2014 neue Sonnenhaus-Kategorien hierfür geschaffen. Die Haustypen heißen „Sonnenhaus Plus“ und „Sonnenhaus Autark“. Was zeichnet diese Häuser aus?
Rainer Körner: Sie dienen der ganzheitlichen Betrachtung der Energieflüsse im Haus, also nicht nur für Heizung und Warmwasser, sondern auch für den Haushaltsstrom. Beim „Sonnenhaus Autark“ beispielsweise wird der Schwerpunkt auf eine weitgehend netzunabhängige solare Eigenstromversorgung gelegt mit dem Ziel, einen möglichst hohen Autarkiegrad von 50 % oder mehr zu erreichen.

IKZ-Energy: Elektroautos werden ebenfalls populärer. Welche Rolle können sie im Sonnenhaus übernehmen?
Rainer Körner: Zum einen kann ein Teil der Energie für die Elektromobilität mit PV-Modulen erzeugt werden, wodurch der Eigenverbrauchsanteil des auf dem Dach erzeugten Sonnenstroms erhöht wird. Zu welchen Anteilen das bei Häusern mit einem derzeit schon hohen solaren Deckungsgrad für Heizung, Warmwasser und Haushaltsstrom möglich ist, hängt natürlich davon ab, ob das Auto unter Tag zu Hause geladen wird oder abends fast voll oder gegebenenfalls leer nach Hause kommt.

IKZ-Energy: Wie können sich Akkus aus Elektrofahrzeugen auf die Hausversorgung auswirken?
Rainer Körner: E-Mobile verfügen über große Akkus. Wenn diese tagsüber geladen werden – zum Beispiel durch PV-Anlagen oder Lastmanagement des Energieversorgers, der überschüssigen Strom einspeist – und abends fast voll geladen nach Hause kommen, könnte der Akku zur Hausversorgung mit herangezogen werden – sofern die Akkus eine externe Entladung zulassen. In diesem Bereich werden wir in den nächsten Jahren noch Forschungsbedarf haben, um auch die Elektromobilität effizient in die vorhandenen Energiesysteme mit einzubinden und Zusatznutzen zu generieren.

IKZ-Energy: Es gibt immer noch Bauherren, die lieber mit Solarthermie bauen wollen. Würden Sie ihnen raten, lieber mit PV zu bauen oder wenigstens ein paar Solarstrommodule mit auf dem Dach zu installieren?
Rainer Körner: Ich rate, alle für eine Solarnutzung zur Verfügung stehenden Flächen zu nutzen. Wenn somit beim thermischen Sonnenhaus noch freie Flächen zur Verfügung stehen, sollten diese für Solarstrommodule genutzt werden.
Bei der Auslegung einer Sonnenheizung muss zuerst geprüft werden, welche Flächen zum Beispiel auf dem Dach oder an der Fassade unter Berücksichtigung der Himmelsrichtung und Neigung für eine Solarnutzung zur Verfügung stehen und wie viele kWh man zu welchem Zeitpunkt „ernten“ kann. Dagegen stehen die Verbräuche für Heizung, Warmwasser, Haushaltsstrom und gegebenenfalls Elektromobilität. Danach versucht man, die Nachfrage so gut wie möglich mit den Erträgen zu decken.

Die Fragen stellte Ina Röpke, Fachjournalis­tin Erneuerbare Energien und Energieeffizienz.

Zur Person
Rainer Körner ist 2. Vorsitzender des Sonnenhaus-Institut e. V. Er hat mit seinem Bauunternehmen KHB-Creativ Wohnbau bereits über 20 Sonnenhäuser gebaut, viele davon mit einer solarstromgeregelten Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage.

Hintergrund Sonnenhaus
Beim klassischen Sonnenhaus werden große Solarthermie-Anlagen installiert, um einen solaren Deckungsgrad von mindestens 50 % in der Wärmeerzeugung zu erreichen. Nun gibt es auch die Kategorien „Sonnenhaus Plus“ und „Sonnenhaus Autark“ mit großen PV-Anlagen. Außerdem wurde der Fokus von der solaren Wärmeerzeugung auf Solarenergie für Wärme, Strom und Elektromobilität erweitert.