Eine große Wohnzufriedenheit der Testfamilie, über den kalkulierten Werten liegende Erträge der regenerativ erzeugten Energie und ein geringerer Heizwärme- und Warmwasserbedarf als vorausberechnet: Das sind die wichtigsten Erkenntnisse der Einjahresbilanz zum „Velux LichtAktiv Haus“.
Nur der Stromverbrauch für Haushalt, Wärmebereitstellung und Gebäudebetrieb lag 2012 mit insgesamt 10.018 kWh (abzüglich des für die Monitoringtechnik erforderlichen Stroms) über den theoretischen Berechnungen, sodass das Ziel „Energieautarkie“ noch nicht erreicht werden konnte. Grund hierfür ist der Stromverbrauch der Anlagentechnik zur Wärmebereitstellung, der mit 6.925 kWh rund 2.500 kWh oder 55 Prozent über dem kalkulierten Wert lag. Dieser Mehrverbrauch entspricht dem Defizit zu einer ausgeglichenen oder sogar positiven Bilanz.
Und das trotz der Gewinne aus der Photovoltaik, die mit 7.685 kWh rund zehn Prozent über den ursprünglich kalkulierten Werten in Höhe von 7.060 kWh liegen, und dem geringer als berechnet ausgefallenen Heizwärmebedarf. Dabei lag die durchschnittliche Innenraumtemperatur im Winterhalbjahr mit 22,4 °C über den kalkulierten 20 °C. Dies zeige, dass ein niedriger Energieverbrauch auch mit einer bedarfsgerechten natürlichen Lüftung ohne Wärmerückgewinnung realisiert werden könne, lautet ein Fazit des Velux-Teams.
Wärmepumpe und Anlagentechnik werden optimiert
In den kommenden Monaten werden die beteiligten Wissenschaftler und technischen Experten die Regelung der Wärmepumpe und die Anlagentechnik optimieren. Zudem wird das Wohnexperiment über den Jahreswechsel hinaus um einige Monate verlängert. So kann der Energieverbrauch des kommenden Winters mit den beiden vergangenen Wintern verglichen und der Erfolg der Optimierungsmaßnahmen überprüft werden.
Um den gemessenen Stromverbrauch der Anlagentechnik zur Wärmebereitstellung genauer mit der nach EnEV erfolgten, ursprünglichen Kalkulation vergleichen zu können, wird dieser gegenüber den EnEV-Bedingungen normalisiert. Dies bedeutet, dass in einem ersten Schritt die Witterungsbedingungen des Jahres 2012 mit Hilfe eines Klimafaktors auf die Randbedingungen nach EnEV angepasst werden. Da 2012 ein im Vergleich wärmeres Jahr war, steigt im Rahmen dieser Normalisierungsstufe der rechnerischen Stromverbrauch der Anlagentechnik.
In einem zweiten Schritt erfolgt zusätzlich eine Anpassung der Innenraumtemperatur. Da diese 2012 durchschnittlich rund zweieinhalb Grad über der nach EnEV erfolgten Auslegung von 20 °C lag, reduziert sich im Rahmen der zweiten Normalisierungsstufe der rechnerische Stromverbrauch für die Wärmebereitstellung. Nach Durchführung dieser beiden Normalisierungsberechnungen ergibt sich ein Mehrverbrauch der Anlagentechnik für die Wärmebereitstellung in Höhe von 1.860 kWh gegenüber der ursprünglichen Kalkulation.
Um eine Aussage treffen zu können, was mit einer Optimierung der Anlagentechnik erreicht werden kann, erfolgt im dritten Schritt eine Anpassung der Systemarbeitszahl. Erfahrungsgemäß kann bei Luft-Wasser-Wärmepumpen von einer Arbeitszahl knapp unter 3 ausgegangen werden. Dieser Wert berücksichtigt allerdings nicht die komplexe Anlagentechnik des „LichtAktiv Hauses“. Aus diesem Grund ist hier ein Wert zwischen 2 und 2,5 realistisch. Die Normalisierungsberechnung der Systemarbeitszahl zeigt, dass sich der Stromverbrauch der Anlagentechnik bereits bei einer angenommen Arbeitszahl von 2,3 deutlich reduziert. Dieses Ergebnis bestätigt, dass mit einer Optimierung der Anlagentechnik das Ziel „Energieautarkie“ im modernisierten Siedlerhaus erreicht werden kann.
Seit Februar 2013 ergänzt zudem ein Elektroauto das Wohnexperiment und erhöht die Eigennutzungsquote der solar gewonnenen elektrischen Energie. Zugleich fließen die Daten des Elektrofahrzeugs in das Monitoring der beteiligten Universitäten ein. Ziel ist es, Erkenntnisse darüber zu gewinnen, inwieweit Null- oder Plusenergiegebäude in Verbindung mit Elektromobilität bereit für eine breite Nutzung sind.
Für Monitoring quantitative und qualitative Methoden verbunden
Beim LichtAktiv Haus handelt es sich um ein typisches Siedlerhaus aus den 1950er-Jahren, das im Rahmen des europaweiten „Velux Projektes Model Home 2020“ als Nullenergiehaus modernisiert wurde. Um herauszufinden, wie das modernisierte Siedlerhaus im täglichen Betrieb funktioniert, stellt eine vierköpfige Testfamilie das Gebäude zwei Jahre auf die Probe. Begleitet wird dieses Wohnexperiment durch ein umfassendes wissenschaftliches Monitoring der Technischen Universitäten Braunschweig und Darmstadt sowie der Humboldt-Universität zu Berlin, dessen Konzept erstmals quantitative und qualitative Untersuchungsmethoden verbindet. Dabei werden seit Januar 2012 kontinuierlich alle Daten zu Energieerzeugung und -verbrauch sowie das Außenklima und die entsprechenden Innenraumwerte quantitativ erfasst und dokumentiert. Parallel dazu beantwortet die Testfamilie im Rahmen von qualitativen Interviews, Gruppendiskussionen und Onlinebefragungen regelmäßig Fragen zu ihrem persönlichen Wohn- und Wohlfühlgefühl, um einen Bezug zu den quantitativen Messwerten herzustellen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die grundsätzliche Frage zu beantworten, was in Bezug auf zukünftige Wohnqualität wichtig ist und wie eine umweltverträgliche Wohnlösung konzipiert sein sollte, die seinen Bewohnern ein gesundes Raumklima und besten Wohnwert bei gleichzeitiger Minimierung des ökologischen Fußabdrucks bietet.
Mehr unter: www.lichtaktivhaus.de
Einen Rundgang durch das „LichtAktiv Haus“ ist unter www.youtube.com zu finden.