Einfamilienhaus / Wohnung

Bestandsretrofit mit Solarthermie und Wärmepumpe – hocheffiziente Systemintegration mit COMFORTLINK-Sun

Sanierungsjahr: 2025
Ort: Deutschland

PROJEKTBESCHREIBUNG

Das 1847 errichtete Wohngebäude wurde über mehrere Jahrzehnte schrittweise modernisiert. Bereits in den 1990er-Jahren wurde eine Solarthermieanlage mit 5,9 m² Vakuumröhrenkollektoren und einem Schichtenspeicher installiert.

Dadurch konnte der Heizölverbrauch von ursprünglich rund 4.570 Litern auf etwa 3.065 Liter pro Jahr reduziert werden. Weitere Sanierungsmaßnahmen, insbesondere Fenstertausch und Dämmmaßnahmen, senkten den Verbrauch auf rund 2.830 Liter jährlich.

Die bestehende Heizungsanlage arbeitete bereits mit vergleichsweise niedrigen Vorlauftemperaturen von etwa 39 bis 54 °C. Im Rahmen des Bestandsretrofits sollte die fossile Wärmeversorgung vollständig durch ein erneuerbares Gesamtsystem ersetzt werden. Ziel war es, die vorhandene Solarthermie möglichst umfassend weiterzunutzen, den Strombedarf der Wärmepumpe zu reduzieren und gleichzeitig die energetische Qualität und den Komfort des Gebäudes weiter zu verbessern.

Ein zusätzlicher Vorteil der Umbaumaßnahme war die Umnutzung bestehender Flächen: Der bisherige Öllagerraum wurde zum neuen Heizraum und Bad umgebaut, während der alte Heizraum künftig als Trockenraum für Wäsche genutzt wird. Dadurch konnte neben der energetischen Verbesserung auch zusätzlicher funktionaler Wohnwert geschaffen werden.
Im Jahr 2025 wurde die bestehende Wärmeversorgung vollständig auf ein erneuerbares System umgestellt. Zum Einsatz kommen eine Luft/Wasser-Wärmepumpe Lambda EU13L, die bereits vorhandene Solarthermieanlage mit 5,9 m² Vakuumröhrenkollektoren, ein 900-l-COMFORTLINK-Sun-Kombispeicher, eine 16,5-kWp-Photovoltaikanlage und ein 10-kWh-Batteriespeicher. Das zentrale Element der neuen Anlage ist der COMFORTLINK-Sun-Kombispeicher. Er übernimmt gleichzeitig die Funktionen eines Schichtenspeichers, Solarwärmetauschers, Frischwasserbereiters, hydraulischen Nullpunkts und integrierten Ausdehnungsgefäßes. Dadurch konnten die verschiedenen Erzeuger und Verbraucher kompakt und hydraulisch aufeinander abgestimmt miteinander verbunden werden. Eine besondere technische Qualität liegt in der Gegenstrom-Wärmetauschertechnik des Speichers. Das Solarfluid wird entgegen der Fließrichtung des Heizungswassers geführt. Dabei wird gezielt Wasser aus der kalten unteren Speicherzone entnommen. Die dadurch über die gesamte Tauscherfläche hohe Temperaturdifferenz ermöglicht eine sehr effiziente Übertragung der Solarwärme. Das erwärmte Wasser steigt anschließend entsprechend seiner Temperatur in die passende Speicherschicht auf. Die konsequente Schichtung und Tiefenentladung des Speichers sind entscheidend für die hohe solare Ausnutzung. Durch die Frischwasserbereitung im Gegenstromprinzip kann der Speicher bis nahe an die Kaltwassertemperatur entladen werden. Dadurch steht für die Solarthermie ein großes Temperaturgefälle zur Verfügung, sodass Solarwärme bereits bei relativ niedrigen Kollektortemperaturen genutzt werden kann. Die gesamte Verrohrung wurde über den Speicherboden geführt. Dadurch werden Wärmeverluste durch Kamineffekte minimiert und unerwünschte Eigenzirkulationen vermieden. Gleichzeitig ergibt sich eine kompakte und übersichtliche Installation. Die Anlage arbeitet mit zwei gemischten Heizkreisen und Vorlauftemperaturen von lediglich 33 bis 45 °C. Die Warmwasserbereitung erfolgt bei 48 °C und wird durch eine große Wärmetauscherfläche von 7,4 m² unterstützt. Im laufenden Betrieb wurde das System weiter optimiert. Eine besondere Herausforderung stellte das Abtauverhalten der Wärmepumpe bei ungünstigen Witterungsbedingungen wie Nebel oder Eisregen dar. Durch eine Anpassung der Fühlerposition im Speicher konnte das nutzbare Puffervolumen vergrößert und der Einsatz des elektrischen Heizstabs deutlich reduziert werden. Die flexible Positionierung der Sensoren ermöglicht darüber hinaus eine gezielte Anpassung der Speicherbewirtschaftung an Heizbetrieb und Warmwasserbereitung. Das Speichervolumen wurde gegenüber dem vorherigen System von 550 auf 900 Liter erhöht. Dadurch muss die Wärmepumpe das Warmwasser nur noch einmal täglich erzeugen. Die geringere Taktung verbessert den Anlagenbetrieb und unterstützt eine höhere Jahresarbeitszahl. Das Monitoring zeigt die Wirkung der Systemintegration deutlich. Bei Sonneneinstrahlung steigen die Temperaturen der Solarthermiekollektoren auf etwa 60 bis 70 °C, während die Vorlauftemperaturen der Heizkreise im niedrigen Bereich von rund 35 bis 45 °C bleiben. Die Solarthermie kann dadurch einen erheblichen Teil der benötigten Wärme direkt bereitstellen. Die Wärmepumpe wird entlastet, reduziert ihre elektrische Leistungsaufnahme oder schaltet zeitweise vollständig ab. Die wesentliche Erkenntnis des Projekts ist, dass nicht allein die Größe einer Solarthermieanlage, sondern insbesondere deren hydraulische und thermische Integration entscheidend für den tatsächlichen Solarertrag ist. Die Kombination aus stabiler Schichtung, Tiefenentladung, großen Wärmetauscherflächen und hydraulischer Entkopplung ermöglicht eine besonders effiziente Nutzung der vorhandenen Solarwärme und reduziert dadurch den elektrischen Energiebedarf der Wärmepumpe.

Projekt

Einfamilienhaus / Wohnung

Ort: Deutschland
Baujahr: 1847
Sanierungsjahr: 2025
Maßnahmen: Energetische und thermische Sanierung, Wärmpepumpe, Speicherlösung, Solarthermieanlage;
Funktion: Wohnen

Projektbeteiligte:

LINK3 GmbH: COMFORTLINK-Sun Schichtenspeicher
Lambda: Luft/Wasser-Wärmepumpe
microtherm: bestehende Solarthermieanlage

Eckdaten

Baujahr: 1847
Gebäudenutzung: Wohnen
Spezifische Heizlast: ca. 32 W/m²
Heizlast: ca. 12 kW
Wärmepumpe: Lambda EU 12L, Luft/Wasser
Kombispeicher: LINK3 COMFORTLINK-Sun, 900 l, Schichtenspeicher
vorheriges Speichervolumen: 550 l
Solarthermie: 5,9 m² Vakuumröhrenkollektoren
Kollektortyp: Sydney SK-6 von microtherm
PV-Anlage: 16,5 kWp
Batteriespeicher: 10 kWh
Heizkreis-Vorlauftemperaturen: 33-45 °C
Warmwassertemperatur: 48 °C
Warmwasser-Wärmetauscherfläche: 7,4 m²
Solarwärmetauscherfläche: 3,7 m²
Kollektortemperaturen im Monitoring: bis ca. 60-70 °C
Heizölverbrauch vor früheren Sanierungen: ca. 4.570 l/Jahr
Heizölverbrauch nach Solarthermie: ca. 3.065 l/Jahr
Heizölverbrauch nach weiteren Sanierungen : ca. 2.830 l/Jahr
Heizkosten vor der Systemumstellung : ca. 2.800 €/Jahr
Heizkosten nach der Systemumstellung : ca. 1.270 €/Jahr
Einsparung Heizkosten: ca. 55 %
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