Fassaden-PV optimiert Passivhaus

Photovoltaik deckt 74 Prozent des Strombedarfs

Wie selbst ein Passivhaus energetisch noch weiter optimiert werden kann, zeigt das Beispiel der vierköpfigen Familie des Energieplaners Wolfgang Szekely, die in einem 2010 errichteten Passivhaus in Leonberg bei Stuttgart lebt. Pro Jahr benötigen sie rund 6.000 kWh Strom; davon entfallen rund 3.000 kWh auf den Haushalt, etwa 1.000 kWh auf das Elektroauto der Familie und ca. 2.000 kWh auf die Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 1,7 kW Anschlussleistung, welche die Wärmeversorgung des Hauses übernimmt. Um den Bedarf künftig möglichst mit selbst produziertem Strom zu decken, hat der zertifizierte Passivhausplaner Szekely eine Photovoltaikanlage an der Fassade und ein Speichersystem des Herstellers E3/DC nach eigenen Plänen installieren lassen.

Im Winter kann mit den PV-Modulen an der Fassade Energie aus der tiefstehenden Sonne gewonnen werden.
Das Speichersystem von E3/DC besitzt eine Kapazität von 19,5 kWh, die auf drei Akku-Module mit jeweils 6,5 kWh verteilt sind.

Die Fassaden anstelle des Daches für die Stromgewinnung zu nutzen resultiert aus der Entscheidung, das begrünte Pultdach unverändert zu belassen. Geeignete Flächen dafür fanden sich zur Straßenseite hin: eine größere an der Garage und zwei auf der Südwest-Seite des Wohnhauses sowie eine vierte Teilanlage auf der Südost-Seite. Photovoltaikanlagen an Fassaden nutzen optimal die Energie der tief stehenden Wintersonne. Das ist auch deshalb sinnvoll, da im Winter der Stromverbrauch der Wärmepumpe höher ist.

Sonderlösung vermeidet Wärmebrücken

Die Außenwände des Passivhauses sind mit einem 20 cm starken Vollwärmeschutz versehen, der nicht beschädigt werden sollte. Deshalb nahm der Bauherr Kontakt zu der Fachfirma Pure Energien auf, die eine geeignete Lösung fand. Sie installierte eine auf dem Boden stehende Alu-Konstruktion, die über spezielle Thermodübel an der Wand gehalten wird, die wiederum eine wärmebrückenfreie Verankerung im Mauerwerk ermöglichen. So konnte auf den vier Fassadenflächen eine Anlage mit insgesamt 9,45 kW PV-Leistung untergebracht werden.

Da jedoch zwischenzeitlich die Anschaffung eines zweiten Elektroautos geplant wurde, wünschte sich der Bauherr eine noch höhere Leistung. Der Berater Anton Neher von Pure Energien empfahl daher, auf dem begrünten Pultdach nun doch eine zusätzliche Modulanlage zu installieren, die weitere 5,6 kW Leistung erbringen kann. Diese wurde mit zehn Grad Neigung in Richtung Süd-Ost aufgestellt. Für die zusätzliche Last bestand allerdings kaum Spielraum, weswegen Betonplatten zur Ballastierung des Gestells nicht infrage kamen. Jetzt beschweren daher zwei Blumenkästen die Module, die mit dem Substrat gefüllt sind, das sich schon auf dem Dach befand.

Betrieb bestätigt Autarkiegrad

Rund 15 kW Leistung erbringen beide Anlagen zusammen. Das eingesetzte Speichersystem S10 E PRO hat eine Speicherkapazität von 19,5 kWh. Es ist modular nachrüstbar und beinhaltet eine Notstromversorgung. Für eine schnelle Beladung der E-Auto-Akkus sorgt die Wallbox easy connect von E3/DC. Anfang Januar 2021 ging die Anlage in Betrieb. Trotz des sonnenarmen Januars konnte die Familie im ersten Monat 21 Prozent ihres Stromverbrauchs solar decken. Im Februar waren es schon 64 Prozent, im März rund neunzig Prozent. „Das sind im Schnitt etwa fünfzig Prozent Autarkie in den zweieinhalb Wintermonaten, damit bin ich sehr zufrieden“, resümiert Szekely. Der errechnete Autarkiegrad für das gesamte Jahr liegt bei 74 Prozent.

Hersteller: E3/DC / Hager Group, Osnabrück

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