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Christoph Kniehase Christoph Kniehase

„Mit Solarthermie wollen wir unsere persönliche Energiebilanz verbessern.“

Mit der Sonne heizen: Bayerische Familie erhält Solarthermieanlage

Ein mehr als 20 Jahre alter Heizkessel. Eine kinderreiche Familie mit einem hohen Warmwasserbedarf. Eine großzügige Dachfläche auf der Südseite. – Die Voraussetzungen für den Einbau einer Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser sind bei Familie Kniehase aus Neubiberg bei München perfekt. Jetzt freut sich die Familie, dass sie alternative Energie nutzt und ihr Haus in Sachen Heiztechnik dem modernsten Stand entspricht.

Einfamilienhaus
Wohnfläche: 260 m2
Baujahr 1978
3 Erwachsene, 4 Kinder
Das Haus von Familie Kniehase in Neubiberg bei München.
Solarthermie / Kollektoren
12 Junkers Vakuum-Röhrenkollektoren
JVK 120-2 CPC

Fläche: 12 m2
Baujahr: 2016
 
Trinkwassererwärmungja
Heizungsunterstützungja
SpeicherJunkers Pufferspeicher
P 1000/80-5 S Solar
Größe: 960 Liter
Heizkesseltauschja
Heizkessel Gas-Brennwertgerät
Junkers CerapurModul
GC 9000i WM 30/210 SB 23
Leistung: 2,9–30 kW, modulierend
 
MonitoringItron Gas-Smart-Meter
3 Allmess Wärmemengenzähler   
für Heizung, Warmwasser, Solar
Allmess Kaltwasserzähler
Energiesparkonto
Ergebnisse 2017solarer Ertrag:
ca. 7.250 kWh
Einsparung:
ca. 1.100 Euro

Bildergalerie

Familie Kniehase aus Neubiberg bei München freut sich über ihre Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser.

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Neubiberg bei München, Juli 2016. Eigentlich hatte Christoph Kniehase das alles schon getestet. Aus ein paar Holzlatten hatte er sich ein originalgetreues Modell des Pufferspeichers gezimmert – und es gemeinsam mit seiner Tochter Anna die Kellertreppe hinuntergetragen. Ein, zwei Zentimeter Platz zwischen Modell und Wand, das sollte reichen, dachte Christoph Kniehase. Doch dann stehen die Handwerker mit dem 150 Kilogramm schweren, 1.000 Liter großen Pufferspeicher vor der Haustür. Und der 46-jährige Anwalt ist sich gar nicht mehr so sicher.

Christoph Kniehase und seine Tochter mit einem Modell des Pufferspeichers.

„Das Gestell war aus flexiblem Holz. Und ich hab überlegt, ob ich bei dem Test hier und da etwas gedrückt hatte – um mir irgendwie einzureden, dass es passt.“ Auch die Handwerker sind skeptisch. Sie messen, diskutieren, messen wieder. Vielleicht sollten lieber zwei 500 Liter große Speicher installiert werden? Wäre besser, als mit dem Riesenspeicher im Treppenhaus stecken zu bleiben. Aber dann rufen sie zwei Kollegen von einer nahegelegenen Baustelle zur Unterstützung und wagen doch einen Versuch. Nach zwei Stunden ist der Speicher wohlbehalten im Heizungskeller.

Großzügige Dachfläche nach Süden: Heizkesseltausch mit Solarthermie

Ende 2011 hatten die Kniehases das Haus in Neubiberg bei München gekauft. Schon im ersten Winter zeigt sich, dass die Heizanlage aus dem Jahr 1993 getauscht werden sollte. „Der Kessel hatte eine Leistung von 44 Kilowatt. Völlig überdimensioniert, weil damit mal ein Schwimmbad betrieben wurde, das es längst nicht mehr gibt. Wir brauchen vielleicht die Hälfte davon. Und: Es war kein Brennwertgerät. Der Kessel ist angesprungen, für 90 Sekunden auf Vollgas gelaufen – und dann für 20 Minuten wieder ausgegangen.“ Christoph Kniehase will auf eine moderne Technologie umsteigen. Er informiert sich, holt sich verschiedene Angebote ein, plant die Finanzierung. Aber dann kommen ihm Konstantin und Leopold in die Quere: „Unsere beiden Zwillinge. Als meine Frau schwanger war und die beiden geboren wurden, geriet der Prozess etwas ins Stocken.“ Er lacht. „Ich glaube, wir hatten einfach nicht mehr so viel Zeit, in Ruhe über etwas nachzudenken.“

So ist der Praxistest Solarthermie für Christoph Kniehase, seine Frau Kathrin (44) und die Kinder Isabella (10), Anna (6), Konstantin und Leopold (3) ein willkommener Anlass, das Thema wieder aufzunehmen. Solarthermie hatte sowieso auf dem Wunschzettel der Familie gestanden – auch wenn noch nicht klar war, ob nur für Warmwasser oder zusätzlich zur Unterstützung der Heizung. „Wir haben eine großzügige Dachfläche auf der Südseite. Und je länger wir darüber nachgedacht haben, desto mehr waren wir der Meinung, dass wir diese Sonneneinstrahlung nutzen sollten.“

90 Zentimeter Kernbohrung für Solarthermieleitung

Handwerker tragen den alten Speicher aus dem Keller.

Die Kniehases bewerben sich beim Praxistest, werden ausgewählt und sind die erste Familie, bei der im Juli 2016 eine Anlage installiert wird. Aus dem Wunsch wird Wirklichkeit. Am ersten Installationstag bugsieren die Handwerker von Thermondo den Pufferspeicher in den Keller und bauen den alten Kessel ab. Am zweiten werden die Solarkollektoren installiert. Am dritten muss Christoph Kniehase kurzfristig ein Betonbohrunternehmen bestellen. „Wir brauchten eine Kernbohrung von fast 90 Zentimetern, um die Solarleitung zu verlegen. Die Geräte der Installateure hätten nur 30 Zentimeter geschafft. Die Bohrmaschine des Betonbohrunternehmens war ein richtiger Panzerknacker. Da wurden erstmal Löcher in den Garagenboden gebohrt, um sie zu fixieren. Und anschließend musste mit Wasser gekühlt werden – wegen der Hitzeentwicklung.“

Nach erfolgreicher Bohrung und fünf Werktagen sind alle Teile der Anlage installiert: zwölf Junkers Vakuum-Röhrenkollektoren mit einer Nettofläche von zwölf Quadratmetern, der Junkers Pufferspeicher und ein Gas-Brennwertgerät CerapurModul mit einer modulierenden Leistung von 2,9 bis 30 Kilowatt. Die Heizung läuft wieder; aber weil einige Teile fehlen und zwei Kollektor-Röhren beim Transport zerbrochen sind, ist die Solarthermie noch nicht eingebunden. Das erledigen die Handwerker bei einem zweiten Termin eine Woche später. Zudem schließen sie drei Wärmemengenzähler und einen Kaltwasserzähler von Allmess an und installieren ein Gas-Smart-Meter von Itron, damit die Verbrauchsdaten mit dem Energiesparkonto ausgewertet werden können.

Christoph Kniehase auf seinem Balkob. Darüber befinden sich die Solarthermiekollektoren.

Neue Software löst technische Probleme mit Solarthermie

Zunächst läuft die Anlage, doch dann gibt es immer wieder Probleme. Gerade als es Anfang Oktober kalt wird, fällt die Heizung komplett aus. „Da waren wir nervlich schon etwas angespannt“, erzählt Christoph Kniehase. Vor allem auch, weil mehrere Reparaturversuche fehlschlagen. Schließlich findet ein Spezialist des Anlagenherstellers Junkers den Fehler: Der Zulauf aus dem Pufferspeicher in den Heizkreislauf funktioniert nicht. Da sich die Anlage theoretisch aus dem gefüllten Speicher bedienen könnte, schaltet sie den Brenner nicht ein – mit dem Ergebnis, dass die Heizung kalt bleibt. Der Fehler wird zunächst provisorisch behoben, in dem die Nutzung der Solaranlage gestoppt wird. Ende 2016 installiert Junkers eine neue Software. Damit ist das Problem gelöst. „Klar haben wir uns die Installation anders vorgestellt“, sagt Christoph Kniehase heute. „ Aber unterm Strich sind wir zufrieden mit der neuen Anlage. Jetzt decken wir an manchen Tagen 30 bis 40 Prozent unseres Wärmebedarfs mit Solarthermie. Im März waren es sogar fast 50 Prozent! Das ist klasse.“

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Auswertung für 2017: hohe Erträge und weitere Möglichkeiten zum Optimieren

Die Messdaten für das Jahr 2017 zeigen: Die neue Solarthermieanlage für Heizung und Warmwasser von Praxistest-Familie Kniehase läuft sehr gut und rechnet sich auch wirtschaftlich. Die Familie hat ihren jährlichen Gasverbrauch im Vergleich zu vorher um mehr als die Hälfte gesenkt: von 36.500 auf 17.000 Kilowattstunden (kWh). Das liegt zum Teil aber auch daran, dass die Kniehases im Testzeitraum zusätzlich ihre Hausfassade gedämmt haben. Außerdem war der alte Heizkessel deutlich überdimensioniert; der neue Kessel hingegen passt gut zu den Anforderungen der Familie.

Monitoring-Ergebnisse für 2017
solarer Ertragca. 7.250 kWh
Heizenergieverbrauch (Heizwert)vorher: 36.500 kWh nachher: 17.000 kWh
EinsparungHeizenergie: ca. 53 %Kosten: ca. 1.100 €
CO2-Minderung4.850 kg

Blick ins Energiesparkonto von Praxistester Christoph Kniehase. Zu sehen ist der klimabereinigte Heizenergieverbrauch. Die blauen Balken zeigen den Verbrauch des Heizkessels, die grünen Balken die Erträge der Solarthermieanlage.

Die Kollektoren der Kniehases haben 2017 hervorragende solare Erträge erzielt. Pro Quadratmeter Kollektorfläche wurden 601 kWh Sonnenenergie gesammelt. Insgesamt ergibt das einen solaren Brutto-Jahresertrag von 7.229 kWh. Hauptgründe für die hohen Erträge sind die sehr effizienten Vakuum-Röhrenkollektoren, die sonnenreiche Lage bei München und die vielen Hausbewohner, die auch im Sommer warmes Wasser benötigen – und die gesammelte Wärme der Kollektoren auch tatsächlich nutzen. Schießlich können die Kollektoren nur dann neue Energie sammeln, wenn im Speicher genug Platz ist, um diese aufzunehmen.

Insgesamt hat die Solarthermieanlage 27 Prozent des jährlichen Wärmebedarfs der Kniehases gedeckt – das ist ein sehr guter Wert. So entstanden rund 4.850 Kilogramm weniger klimaschädliches CO2 als mit der alten Heizung. Und auch finanziell wird sich der Umstieg der Kniehases auf eine neue Heizung mit Solarthermie rechnen. 2017 hat die Familie Heizkosten von 1.100 Euro gespart. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung zeigt: Selbst wenn die Energiepreise nicht steigen, kommt die Familie mit der neuen Anlage nach 25 Jahren auf ein Plus von 8.900 Euro im Vergleich zur alten Heizung.

Einziges kleines Manko sind die systembedingten Verluste des Solarspeichers. Etwa 1.300 kWh gingen durch den 1.000 Liter großen Pufferspeicher im Jahr 2017 verloren. Auch wenn ein Viertel dieser Speicherverluste in den Sommer fiel und damit nicht relevant ist – eine bessere Dämmung des Speichers kann hier zu mehr Effizienz führen. Deshalb hat Christoph Kniehase diese bereits geplant.

Wirtschaftlichkeit nach 25 Jahren*
Anlage Familie KniehaseSzenario 1Szenario 2
Investitionskostenca. 20.000 €
Förderung BAFA2.500 €
jährliche Energieeinsparung
(Brennwert)
21.500 kWh
Erdgaspreis4,9 ct/kWh
jährliche Energiepreissteigerung0 %7 %
Einsparung in 25 Jahren26.400 €66.700 €
Finanzierungsrahmen
(Einsparung plus Förderung)
28.900 €69.200 €
Gewinn/Verlust nach 25 Jahren
+ 8.900 + 49.200 €

* Bei der ersten Auswertung im Juni 2017 wurde bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung eine Lebensdauer der Anlage von 20 Jahren angenommen. Diese Annahme wurde jetzt auf 25 Jahre erhöht.

Solarwärme-Check: Anlage kann optimiert werden

Im Mai 2017 hatte die Verbraucherzentrale Energieberatung einen Solarwärme-Check bei Familie Kniehase durchgeführt. Der Check zeigte einige Möglichkeiten, die Solarthermieanlage zu optimieren. Folgende Vorschläge wurden von der Verbraucherzentrale gemacht:

  • Armaturen und Speicheranschlüsse vollständig dämmen und die Dämmung enger an den Rohren befestigen, damit es keine Energieverluste durch eine Luftzirkulation unter der Dämmung gibt
  • Zirkulationsbremse einbauen
  • Temperaturfühler am Kollektor sicher befestigen
  • Abblaseleitung sicher befestigen
  • einen Verbrühungsschutz einbauen
  • Unterlagen zur Anlagendokumentation vervollständigen

Inzwischen hat Christoph Kniehase einige der Vorschläge umgesetzt (Stand April 2018):

  • einige Rohrleitungen selbst nachgedämmt
  • die Heizkurve gesenkt und den Heizkessel so eingestellt, dass er im Sommer abgeschaltet ist; außerdem die Heizzeiten der zwei Heizkreise angepasst, wodurch ein häufiges Takten des Brenners vermieden wird

Die anderen Vorschläge aus dem Solarwärme-Check stehen weiter auf Christoph Kniehases To-do-Liste. Es sei nicht leicht, einen Handwerker dafür zu finden, berichtet Kniehase. Mehrere seiner Handwerker-Anfragen sind im Sande verlaufen. Die weitere Optimierung ist deshalb vorerst auf den Sommer verschoben. Dann will Christoph Kniehase eventuell eine Entkalkungsanlage installieren lassen – und in diesem Zusammenhang vielleicht auch eine Zirkulationsbremse einbauen.

Solare Erträge, Speicherverluste, solare Deckungsraten – alle Detailergebnisse im Überblick

Anlage Familie KniehaseMessung 2017
Erdgasverbrauch (Heizwert)19.231 kWh
Solarertrag brutto  7.229 kWh
Summe Input26.460 kWh
Verbrauch Heizkreis und Warmwasser22.247 kWh
Solarertrag netto (gemessen)5.929 kWh
Speicherverluste Solarspeicher1.300 kWh
solare Deckungsrate brutto27 %
solare Deckungsrate netto24 %

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Planen, installieren, kontrollieren – Erfahrungsberichte von Christoph Kniehase

Das sagt Praxistester Christoph Kniehase zu den Themen...

... Solarthermie planen
... Solarthermie installieren
... Monitoring und Alltagsfragen

Solarthermie planen

Hoher Warmwasserverbrauch – Solarthermie nutzen

„Wir haben vier Kinder – und ich gehe davon aus, dass unser Warmwasserkonsum in den nächsten Jahren steigen wird. Deshalb war Solarthermie für uns eine energetisch sinnvolle Investition.“

 

 

Solarthermie installieren

Bestehende Installation rechtzeitig prüfen

„Im Grunde sollte man sich den Heizungskeller vorher Rohr für Rohr anschauen. Bei uns stellte sich während der Installation heraus, dass das gusseiserne Abwasserfallrohr einen etwa 20 Zentimeter langen Riss hat. Ich hab versucht, jemanden zu finden, der das kurzfristig tauscht – aber das hat nicht geklappt. Jetzt laufen die neuen Leitungsrohre kreuz und quer um das alte Rohr herum. Das heißt: Der Austausch wird komplizierter.“

Tür für Speicher verbreitet

„Als ich den 1.000-Liter-Pufferspeicher gesehen habe, hab ich erstmal einen Schreck bekommen. Auch die Installateure wirkten skeptisch, ob sie den runter in den Keller bekommen würden. Wir hatten vorher extra eine Tür verbreitert. Und ich hatte ein Holzmodell im Maßstab 1:1 gebaut und es die Treppe hinunterbugsiert. Da waren zwar ein, zwei Zentimeter Platz gewesen – aber ich war mir nicht sicher, ob ich nicht hier und da ein bisschen gedrückt hab, um mir einzureden, dass es passt. Die Monteure haben also ziemlich lange gemessen, das Treppenhaus abgedeckt und noch zwei Kollegen von einer anderen Baustelle geholt. Das Problem ist ja auch: Wenn der Speicher Schrammen bekommt, kann man ihn nicht einfach wieder zurückgeben. Aber am Ende hat es geklappt.“

Durchbrüche für Solarthermieleitung

„Die Kernbohrung durch die Garage in den Heizungskeller war mit dem Werkzeug unserer Installateure nicht zu machen. Die Monteure hatten nur einen Bohrer für eine 30 Zentimeter dicke Wand dabei. Wir brauchten aber eine Kernbohrung von fast 90 Zentimetern, um die Solarleitung zu verlegen. Deshalb hab ich ein Betonbohrunternehmen angerufen, das ich schon kannte. Deren Bohrmaschine war ein richtiger Panzerknacker. Da wurden erstmal Löcher in den Garagenboden gebohrt, um sie zu fixieren. Und anschließend musste mit Wasser gekühlt werden – wegen der Hitzeentwicklung.“

Dauer des Heizungsausfalls während der Installation

„Dann waren die Heizungsinstallateure dabei, den Heizkessel elektrisch abzuklemmen und zu zerlegen. So schnell, dass ich merkte: Jetzt gibt es kein Zurück mehr. Als wir fragten, wie lange es kein warmes Wasser geben würde, gab es eine kleine Überraschung: von jetzt, Montag, bis die neue Therme installiert ist – also bis Donnerstag!“

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Monitoring und Alltagsfragen

Regelung der Anlage Schritt für Schritt eingestellt

„Bei der neuen Regelung gibt es viel mehr Einstellmöglichkeiten und Programme: angefangen vom Urlaubsassistenten bis zu differenzierten Möglichkeiten für den Absenk- oder Aus-Betrieb. Dabei werden dem Nutzer alle wichtigen Daten angezeigt. So habe ich zum Beispiel verfolgt, wie hoch der Aufwand des Brenners ist, wenn er morgens startet – und konnte dadurch sehen, wann es effizienter ist, die Heizung über Nacht abzusenken oder ganz abzuschalten.

Als es im Winter richtig kalt war, habe ich über ein paar Wochen hinweg die Heizkurve angepasst. Dabei konnte ich eine sehr niedrige Vorlauftemperatur einstellen. An den kältesten Tagen, bei minus 17 Grad Celsius, lag die Vorlauftemperatur bei 42 bis 45 Grad Celsius. Wenn es etwas wärmer ist genügen sogar 33 Grad Celsius. Das heißt: Wenn die Sonne auch nur ein bisschen scheint, kann die Solarthermieanlage die Heizung sehr schnell unterstützen.“

Mehr als eine technische Spielerei – Anlage per App regeln

„Ich dachte erst, die Steuerung per App sei einfach nur ein nettes Gadget – aber inzwischen finde ich die App einen wichtigen Bestandteil der Anlage. Damit kann ich jederzeit und von überall alle Anlagendetails sehen. Mit wie viel Prozent Leistung die Solarpumpe arbeitet. Welche Temperatur die Kollektoren haben und vieles mehr. Das Ganze kann ich dann auch aus der Ferne regeln.“

Energiesparkonto hilft, Verbrauch zu vergleichen

„Ich nutze das Energiesparkonto intensiv und schaue so einmal am Tag rein. Besonders interessant finde ich dabei den Vergleich zum Vorjahr, als wir noch die alte Heizung ohne Solarthermie hatten. Außerdem kann ich im Energiesparkonto gut sehen, in welchen Monaten der Nutzen der Solarthermieanlage am stärksten ist.“

Solarwärme-Check der Verbraucherzentrale Energieberatung

„Der Besuch des Beraters hat mir weitergeholfen. Irgendwie ist die Anlage mit ihrer Komplexität auch eine Unbekannte für mich. Deshalb ist es gut, bestätigt zu bekommen, was läuft und was gemacht werden muss.“

Stagnation der Solarthermieanlage im Sommer vermeiden

„Unser Pufferspeicher ist mit 1.000 Litern nicht so klein – aber durch unsere große Kollektorfläche sammeln wir im Sommer so viel Energie, dass die Anlage manchmal schon mittags in Stagnation gehen würde. Deshalb habe ich zwei Dinge angepasst: Erstens habe ich die Temperaturabsenkung für das warme Wasser abgeschaltet, sodass wir jetzt den ganzen Tag warmes Wasser haben. Und zweitens habe ich ein paar Mal kurz die Heizung im Keller eingeschaltet. Damit wurde die Temperatur im Speicher gesenkt und die Anlage lief weiter ohne zu stagnieren.“

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