Solarelektrische Gebäudekonzepte: digital gesteuerte Infrarotheizungen, Brauchwasser-Wärmepumpen und Photovoltaik-Anlagen
elio bietet Planung, Beratung und Schlüsselkomponenten für solarelektrische Gebäude an. Solarelektrische Gebäudekonzepte sorgen für hohe Unabhängigkeit in der Energieversorgung im Neu- und Bestandsbau. Sie basieren auf digital gesteuerten Infrarotheizungen, Brauchwasser-Wärmepumpen und Photovoltaik-Anlagen – schnell und kostengünstige zu realisieren für die Dekarbonisierung bestehender Gebäude.
Mit der elio GmbH hält eine neue Technologie Einzug auf der Fachmesse The Smarter E: Infrarotheizungen. Sie spielen eine zentrale Rolle in dem Energiekonzept des solarelektrischen Gebäudes, für das elio gewerkeübergreifende Beratung und Planung von Energiekonzepten sowie die Schlüsselkomponenten Infrarotheizung und Brauchwasser-Wärmepumpen anbietet. Kombiniert werden sollen diese mit Photovoltaikanlagen, damit die Bewohner einen Großteil ihres Energiebedarfs mit selbst produziertem Solarstrom decken können – und das nach Möglichkeit auch im Winter. Deshalb sind in dem solarelektrischen Gebäudekonzept neben Photovoltaikanlagen auf dem Dach auch Solarmodule an Fassaden und Balkonbrüstungen vorgesehen. Das elio-Team ist auf der >EM-Power Europe, der Fachmesse für Energiemanagement und vernetzte Energielösungen, in Halle B5 an Stand B5.530 zu finden.
Die elio GmbH wurde im Januar 2023 von sechs Unternehmern aus Deutschland und der Schweiz gegründet und hat ihren Sitz in Sauerlach bei München. „Wir haben uns zum Ziel gesetzt, das solarelektrische Gebäudekonzept mit Photovoltaik, Infrarotheizung und Brauchwasser-Wärmepumpe als schnell zu realisierende und vergleichsweise kostengünstige Lösung für die Wärmewende im Neubau und Bestand zu etablieren“, sagt Geschäftsführer Bernhard Bichler. Zu den Gesellschaftern zählen unter anderem Oekoswiss, ein Schweizer Hersteller von hochwertigen Infrarotheizungen und Brauchwasser-Wärmepumpen (Oekoboiler), die bayerische Moonich GmbH, die Produkte für die elektrische Wärmeversorgung vertreibt und selbst entwickelt, der Elektrogroßhandel Elka-Krischke und das Planungsbüro IR Integration.
Anwendungen bei Neubauprojekten und im Bestand
Im Entwurf des Gebäudeenergiegesetzes 2024 sind Stromdirektheizungen, zu denen Infrarotheizungen zählen, eine Option für eine neue Heizung, die künftig zu mindestens 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden muss. Aufgrund der Begrenzung des maximalen Wärmebedarfs im Neubau (Effizienzhaus Standard 40 / 55) kann das solarelektrische Gebäudekonzept einfacher in neuen Wohnhäusern und Gewerbegebäuden umgesetzt werden. „Da Infrarotheizungen kostengünstiger und schneller zu installieren sind als herkömmliche Heizsysteme, sind die Investitionskosten deutlich niedriger“, sagt Bichler. „Das eingesparte Geld können die Bauleute in eine größere Photovoltaikanlage investieren.“
Im Bestand können Immobilienbesitzer mit dem solarelektrischen Energiekonzept schnell und mit überschaubaren Kosten ihren Öl- oder Gasbedarf reduzieren und auf eine elektrische Wärmeversorgung umstellen. Ein mögliches Vorgehen ist, dass sie mit ihrer bestehenden Öl- oder Gasheizung nur noch die Grundlast decken und für die Spitzenlasten präsenzgesteuerte Infrarotheizungen in den einzelnen Räumen nutzen. Dafür werden zunächst der Brauchwasser- und Heizkreislauf voneinander entkoppelt. Das Brauchwasser wird anschließend von einem Wärmepumpenboiler erhitzt, während die alte wassergeführte Heizung in einem weiteren Schritt durch eine klein dimensionierte Wärmepumpe ersetzt werden kann. Die Möglichkeit der schrittweisen Umstellung ermöglicht somit einen auf die Immobilie zugeschnittenen, flexiblen und rasch umsetzbaren Umstieg.
Diese Vorgehensweise hat die Technische Universität Dresden in der im Mai 2023 veröffentlichten Studie „Potenzialbewertung von Infrarotheizungen als Spitzenlastabdeckung“ am Beispiel eines Einfamilienhauses mit 160 Quadratmetern beheizter Nutzfläche, Wärmedämmstandard nach Wärmeschutzverordnung 95, Gas-Niedertemperaturkessel sowie Heizkörper für die Wärmeübergabe untersucht. An den Heizkörpern und dem Dämmstandard wurde in der Simulation nichts verändert, gleichzeitig mussten Kriterien für thermische Behaglichkeit eingehalten werden. Die Untersuchungen ergaben, dass dies nicht nur eine technisch machbare Lösung zur Dekarbonisierung ist, sondern dass auch die Heizenergie durch den Einsatz einer Infrarotheizung zur Spitzenlastdeckung und einer Wärmepumpe für die Grundlast um bis zu 62 % reduziert werden konnte.
Schlüsselkomponenten Infrarotheizung und Brauchwasser-Wärmepumpe
Infrarotheizungen erzeugen präsenzorientiert angenehme Strahlungswärme. Sie haben sehr kurze Reaktionszeiten, sind einfach zu installieren, nahezu wartungsfrei und langlebig. Integrierte intelligente Steuerungen oder die Kombination mit zusätzlicher Regelungstechnik sorgen für eine hohe Energieeffizienz und einfache Bedienung. „Aufgrund der äußerst geringen Erwärmung der Rückseite können unsere Infrarotheizgeräte mit einem sehr geringen Abstand zur Wand oder Decke montiert sowie auch flächenbündig in Wand oder Decke versenkt werden“, nennt Bichler einen weiteren Vorteil. Neben Wärmepumpen und Heizstäben sind Infrarotheizungen eine weitere technische Option, unter Einsatz von regenerativer Energie elektrisch Wärme zu erzeugen.
Die Brauchwasser-Wärmepumpe „Oekoboiler“ verfügt über eine doppelwandige Edelstahl-Isolation für das Warmwasser und zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad (COP) von 3,9 bis 4,2 aus. Sie ist einfach zu installieren, platzsparend und leise. Nach Bedarf können mehrere Oekoboiler parallel oder in Reihe geschaltet werden. Dieser flexible Einsatz ist zum Beispiel im Mehrfamilienhaus von Vorteil. Oekoboiler sind mit einem Zirkulationsanschluss und einer Photovoltaik-Funktion, die eine Speicherung von überschüssig produziertem Solarstrom in Form von Warmwasser im Oekoboiler ermöglicht, ausgestattet.
elio bietet seine Leistungen zunächst vor allem in der DACH-Region an. Im Showroom am Firmensitz in Sauerlach bei München sind das elio-Konzept und dessen Produkte zu sehen.
