Solar Decathlon in China: mit STIEBEL ELTRON-Wärmepumpe erfolgreich
Der Solar Decathlon („Solarer Zehnkampf“) wurde erstmals 2002 veranstaltet. Inzwischen gibt es weltweit viele Ableger dieser Veranstaltung. 2018 fand er zum zweiten Mal in Dezhou, einer Stadt der Provinz Shandong, südwestlich von Peking, statt – mit dabei ein interdisziplinäres Studenten-Team der TU Braunschweig und der South East University Nanjing. Gemeinsam haben sie zwei Jahre an Idee, Planung und Umsetzung eines zukunftsweisenden Einfamilienhauses mit Solarnutzung gearbeitet – mit einer Wärmepumpe von STIEBEL ELTRON.
Der Gebäudekern (Core, deshalb C-House) wurde in Deutschland entwickelt und vorgefertigt, per Schiff in zwei Containern nach China gebracht und innerhalb von nur 20 Tagen in Verbindung mit der Gebäudehülle errichtet. Auf dem Wettbewerbsgelände wurden 20 Einfamilienhäuser von studentischen Projektteams aus Asien, Europa und Nordamerika errichtet.
HAUSTECHNIK IM KERN VEREINT
Das Herzstück des Gebäudes bildet der sogenannte Core, der alle technischen Systeme und Versorgungsfunktionen bereitstellt, mit einer Grundfläche von 14 Quadratmetern und einer Höhe von fünf Metern. Küche, Bad, WC, Treppe und Technikraum sind im Kern integriert. Eine STIEBEL ELTRON-Sole-Wasser-Wärmepumpe (WPC 13) versorgt das Gebäude zuverlässig mit Trinkwarmwasser mittels eines Speichers (STIEBEL ELTRON SBP 200E) und übernimmt außerdem die Beheizung oder Kühlung des Gebäudes – Letzteres ist aufgrund des Klimas vor Ort der dominierende Fall. Den Antriebsstrom bekommt die Wärmepumpe direkt von den dach- und fassadenintegrierten PV-Modulen. Als Wärmequelle dient ein zwei Kubikmeter großer Eisspeicher, der bei ausreichend PV-Strom eingefroren wird. Der Speicher ist über Wärmetauscher mit Kapillarrohrmatten in der Außenhülle des Kerns verbunden. Über diesen Solekreis wird Wärme aus den Wohnräumen in den Speicher übertragen und damit die Raumluft abgekühlt und entfeuchtet. Im Winterbetrieb dient das Volumen des Eisspeichers als konventioneller Pufferspeicher.
DREIKLANG AUS ENERGIEERZEUGUNG, -NUTZUNG UND -SPEICHERUNG
Das Konzept setzt auf das Zusammenspiel von regenerativer Strom- und Wärmeerzeugung, hoher Eigenstromnutzung aus der Photovoltaik-Anlage und Energiespeicherung – diese Speicherung erfolgt sowohl thermisch im Eisspeicher als auch elektrisch in einer 10-kWh-Lithium-Ionen-Batterie. Eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung ergänzt das ganzheitliche Energie-Konzept für ein Aktivhaus-EnergiePlus, es verringert den Feuchte- und Wärmeeintrag und reinigt die Außenluft durch Filter.
"Das klare Konzept, der hohe technische Innovationsanteil und die architektonische Qualität haben die Jury überzeugt."
„Das ganzheitliche Energiekonzept und die innovative Speichermöglichkeit über den Eisspeicher stach gegenüber anderen Technikkonzepten hervor. Die Besucher waren begeistert von der versteckten integrierten Technik. Sobald die Tür zum Technikraum geöffnet wurde, war das Staunen den Besuchern ins Gesicht geschrieben“, berichtet Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch, der das Projekt seitens der TU Braunschweig entwickelt und mit seinem Team am IGS (Institut für Gebäude und Solartechnik) umgesetzt hat. Weiteres Highlight des Hauses: Das Elektroauto steht direkt im Wohnzimmer. „Das schaffte zusätzliches Interesse bei den Besuchern und schnell war unser C-House als ‚Haus mit dem Auto im Wohnzimmer‘ bekannt“, erzählt Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch.
Insgesamt hat das C-House sehr erfolgreich abgeschnitten: Es landete in jeder Einzeldisziplin im oberen Level des Rankings und wurde dafür in der Gesamtbewertung mit der Bronze-Medaille des internationalen Studenten-Wettbewerbs belohnt. „Das klare Konzept, der hohe technische Innovationsanteil und die architektonische Qualität haben die Jury überzeugt“, so Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch.