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Zweifamilienhaus Hans Pauli

Mit Stirling-Gerät zu Wärme und Strom

Feuer hat Hans Pauli bereits vor Jahrzehnten gefangen. Im eigenen Zweifamilienhaus konnte er ein Wärme-Kraft-Kopplungsgerät aber erst installieren, als ein marktreifes Produkt mit optimal korrespondierenden Leistungswerten für die Wärmeversorgung zur Verfügung stand.

Zweifamilienhaus Hans Pauli

Auch WKK für Wärme und Strom im Zweifamilienhaus

„Als das richtige Gerät marktreif war, habe ich zugegriffen“, sagt Hans Pauli, Energieexperte und Berater, über den Entscheid zugunsten einer Wärme-Kraft-Kopplung in seinem Zweifamilienhaus in Liestal. Bereits bei seiner ersten Arbeitsstelle nach dem Ingenieurstudium kam er mit dieser Technologie in Kontakt. Dieses Prinzip der gemeinsamen Wärme- und Stromversorgung wurde dort in Form eines Automotors als Antrieb für einen Stromgenerator umgesetzt. Begeistert sagt er noch heute darüber: „Dort habe ich Feuer für die WKK gefangen.“ Inzwischen arbeitet ein mit Erdgas betriebener, kompakt gestalteter Stirling-Motor an der Wand seines Kellers und liefert die Grundversorgung an Wärme sowie Strom für die Einspeisung ins öffentliche Netz.

Entwicklung von Geräten mit kleineren Leistungen

Über viele Jahre hat sich Hans Pauli für die WKK-Technologie engagiert, in zahlreichen Energieprojekten leistungsstarke Blockheizkraftwerke (BHKW) integriert und die Nutzung dieser effizientesten Art der Brennstoffverwertung in unterschiedlicher Weise gefördert. Die Vorzüge der gekoppelten Wärme- und Stromproduktion sind seit Langem bekannt, doch neben unterschiedlichen Anwendungen bei hohen Leistungen, bei der Klärgas-Nutzung in Abwasserreinigungsanlagen, zur Wärmeversorgung grösserer Gebäude oder bei der Einspeisung in Fernwärmenetze, hinkte die Entwicklung kleinerer Geräte lange nach. Erst in den letzten Jahren konnten sich solche Einheiten im internationalen Markt etablieren. Was von Hans Pauli natürlich aufmerksam beobachtet wurde.

Seit der Übernahme des aus den 1950er-Jahre stammenden Ein- und später Zweifamilienhauses im Jahre 1981 wurde dieses durch Ausbauten vergrössert und durch gezielte Massnahmen energieeffizienter gemacht. Dadurch konnte der Wärmebedarf gesenkt werden. Bereits zu Beginn wurden Aussen- und Kellerwärmedämmungen angebracht und erste Sonnenkollektoren eingebaut. 1993 erfolgten eine Erweiterung der Solaranlage, die Integration eines 3000-Liter-Speichers und die Installation von Photovoltaik-Modulen.

Das Stirling-Konzept überzeugt

Die Heizung bestand lange Zeit aus einer Stückholzfeuerung mit einem zusätzlichen kondensierenden Heizölkessel zur Spitzenlastabdeckung. Als in der Strasse eine Erdgasleitung installiert und damit ein Wechsel grundsätzlich möglich wurde, zugleich das geeignete Stirling-Gerät auf den Markt kam, war der Schritt zur Wärme-Kraft-Kopplung im eigenen Keller nicht mehr weit. „Das Gerät entsprach mit seinem Leistungswerten optimal dem durch die Effizienzmassnahmen erreichten verminderten Wärmebedarf. Die leistungsmässige Übereinstimmung einerseits, die Marktreife des – u.a. durch Entwicklungsarbeiten des Ökozentrums Langenbruck geprägten – Stirling-Konzepts anderseits führten zum Entschluss der Umstellung der Wärmeversorgung. “Als zentrales Element des gesamten Haustechniksystems dient der gross dimensionierte Speicher, der eine entsprechende Schichtung erlaubt. Neben der Photovoltaik produziert das Stirling-Gerät nun ebenfalls Strom, dies vor allem im Winterhalbjahr, und bildet damit eine ideale Ergänzung zum Solarstrom. Die Eigenversorgungsrate konnte damit von 47 Prozent auf rund 74 % erhöht werden“, bestätigt Hans Pauli.

Seit der Inbetriebnahme im Jahr 2012 dient das Gerät zur Grundlastabdeckung an Wärme, läuft rund 3’800 Stunden pro Jahr und liefert kontinuierlich Wärme für den diskontinuierlich genutzten Speicher. Das Gerät liefert 1 kW elektrische Leistung und 6 kW Wärme. Beim Spitzenbedarf – der bei ca. 14 kW liegt – ergänzt ein integrierter Zusatz-Brennwertkessel (6 – 20 kW Wärme) die Versorgung des Zweifamilienhauses.

WKK ist die effizienteste Brennstoffnutzung

Seit Jahrzehnten ist die WKK-Technologie vertraut und wird in einigen Ländern Europas auch vielfältig genutzt. In den 1980er-Jahren konnten hierzulande zahlreiche Installationen realisiert werden, danach wurde es still um die WKK. Hans Pauli sagt: „Mit dem klaren Ziel einer Steigerung der Energieeffizienz, wie sie auch durch die Energiestrategie 2050 bestätigt wird, müsste man eigentlich auf die effizienteste Technologie setzen und somit WKK fördern. Überall, wo ältere fossile Heizungssysteme vorhanden sind und kein grundlegender Wechsel auf erneuerbare Energie möglich ist, sollte die Wärme-Kraft-Kopplung zum Zug kommen. Mit dem Einsatz von Erdgas nutzt man zwar auch einen fossilen Energieträger, aber mindestens im Winterhalbjahr keinen Kohlestrom.“

Heute sind Produkte auf dem Markt vorhanden, mit denen die WKK auch in Ein- und Zweifamilienhäusern zum Einsatz kommen kann. Vor allem bei Sanierungen, vorhandener Erdgasversorgung und wenig anderen Optionen zur Wärmeversorgung liegt diese Technologie nahe. Zudem bietet die Stromerzeugung eine optimale Chance für die eigene Versorgung in der kalten Jahreszeit.

Kontakt:
Hans Pauli
PEC-Beratung GmbH
Kasernenstr. 21
4410 Liestal
hans.pauli@pec-beratung.ch