Entwicklung effizienter Heizsysteme
Vom Tritherm-Haus zum Energie-Plus-Haus
Ressourcenschonung und die Vermeidung von Emissionen spielen heute bei der Entwicklung moderner Heiztechnik eine zentrale Rolle. Die Suche nach energiesparenden Lösungen begann bei Bosch jedoch bereits vor Jahrzehnten. Ein Forschungsprojekt in Wernau zeigte schon in den 1970er-Jahren, wie sich unterschiedliche Energiequellen kombinieren lassen.
Ein Einfamilienhaus als Forschungsstätte
1976 entstand auf dem Werksgelände des damaligen Bosch Geschäftsbereichs Junkers in Wernau bei Stuttgart ein ungewöhnliches Einfamilienhaus. Das Tritherm-Haus diente als Versuchsträger für die Heiztechnik der Zukunft. Ab 1977 wurden darin Möglichkeiten untersucht, Energie möglichst sparsam und ressourcenschonend für Heizung und Warmwasser einzusetzen.
Hintergrund war die Energiekrise der 1970er-Jahre. Spätestens die erste Ölkrise 1973 machte deutlich, dass die Versorgung mit fossilen Brennstoffen endlich ist. Heizsysteme rückten damit stärker in den Fokus der Forschung. Gleichzeitig wuchs das Interesse an der Nutzung der Sonnenenergie. Doch Solarwärme allein hat einen entscheidenden Nachteil: Ausgerechnet im Winter, wenn besonders viel Wärme benötigt wird, ist die Sonneneinstrahlung schwächer. Auch die Speicherung großer Wärmemengen über längere Zeit war technisch und wirtschaftlich schwierig.
Drei Wärmequellen für ein Haus
Junkers kombinierte deshalb verschiedene Technologien. Auf dem rund 60 Grad geneigten Süddach befanden sich 25 Sonnenkollektoren mit einer Gesamtfläche von etwa 40 Quadratmetern. Sie wandelten Sonnenenergie in Wärme um. Ein wesentlicher Bestandteil des Konzepts war die zusätzliche Wärmepumpe, die Wärme aus der Umgebungsluft nutzte. Reichte beides nicht aus, übernahm eine Gasheizung an besonders kalten Tagen die Versorgung.
Aus diesen drei Wärmequellen – Sonne, Umgebungsluft und Zusatzheizung – entstand der Name „Tritherm“. Das Konzept folgte einem einfachen Gedanken: Kollektoren und Wärmepumpe mussten nicht so groß dimensioniert sein, dass sie auch den maximalen Wärmebedarf an den kältesten Tagen deckten. Für die wenigen Spitzenlastzeiten sprang die Zusatzheizung ein. Dadurch ließ sich die Anlage kleiner und wirtschaftlicher auslegen.
Technik zum Ausprobieren
Das Tritherm-Haus war weit mehr als eine Demonstration bereits bekannter Technik. Die Komponenten ließen sich miteinander kombinieren und in unterschiedlichen Betriebszuständen testen. Insgesamt konnten 14 Betriebszustände automatisch oder von Hand ausgewählt werden. Die Steuerung ermittelte regelmäßig, welche Art der Wärmeerzeugung für den jeweiligen Bedarf am wirtschaftlichsten war. Im Keller befanden sich Wärmepumpe, Wärmespeicher, Warmwasserspeicher sowie Steuerungs- und Messtechnik. Zusätzlich wurde untersucht, wie sich Wärme aus Haushaltsabwasser zurückgewinnen und Wasser anschließend beispielsweise für die Toilettenspülung wiederverwenden ließ.
Im März 1977 wurde die Anlage zunächst auf der Fachmesse ISH präsentiert und im Mai folgte die Vorstellung des Hauses für die Öffentlichkeit. Eine Besonderheit war, dass Handwerker verschiedene Komponenten und Betriebsweisen erproben konnten. Welche Ergebnisse des Konzepts erzielte, zeigte ein 1979 veröffentlichter Forschungsbericht. Dieser kam zu dem Ergebnis, dass sich der Brennstoffbedarf unter den damaligen klimatischen Bedingungen auf weniger als zehn Prozent des bisherigen Bedarfs reduzieren ließ. Gleichzeitig zeigte sich die Grenze des Projekts: Die notwendigen Investitionen waren zu diesem Zeitpunkt noch zu hoch für eine breite Anwendung.
Vom Forschungsobjekt zum Energie-Plus-Haus
Die Frage, wie sich Energie im Gebäude möglichst effizient nutzen lässt, bleibt bei Bosch aktuell. Mehr als drei Jahrzehnte nach dem Tritherm-Haus stand nun nicht mehr nur die Kombination verschiedener Wärmequellen im Mittelpunkt. Nun ging es darum, den Energiebedarf eines Gebäudes insgesamt zu betrachten – und möglichst mehr Energie zu erzeugen, als das Haus selbst benötigt. 2010 stellte der damalige Bosch Geschäftsbereich Thermotechnik das Konzept des Energie-Plus-Hauses vor. Vorgestellt wurden unter anderem Solarthermie, Brennwerttechnik, Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk, kontrollierte Wohnraumlüftung, energieeffiziente Haushaltsgeräte und Photovoltaik.
2011 folgte in Wetzlar ein Einfamilienhaus, das im Rahmen eines Projekts der Bosch Marke Buderus und eines Fertighausspezialisten entstand. Anders als das Tritherm-Haus war es kein reines Forschungsobjekt: Hier leben tatsächlich Menschen. Auf rund 160 Quadratmetern Wohnfläche wurde ein ganzheitliches Energiekonzept umgesetzt. Eine Buderus-Elektrowärmepumpe übernimmt die Wärmeversorgung, eine kontrollierte Wohnraumlüftung gewinnt bis zu 91 Prozent der Wärme zurück. Auf dem Gebäude befinden sich Photovoltaikmodule mit einer Fläche von 75 Quadratmetern. Auch die Haushaltsgeräte stammen von Bosch und entsprechen dem damaligen A++-Niveau. Das Ziel: Über das Jahr soll das Haus mehr Energie bereitstellen, als seine Bewohner benötigen.
Was im Tritherm-Haus vor über 50 Jahren unter Forschungsbedingungen erprobt wurde, ist heute ein wichtiger Bestandteil moderner Heizkonzepte: die Kombination verschiedener Energiequellen und Technologien für einen optimierten Energieeinsatz in der Wärmeversorgung. Bosch kann dabei auf jahrzehntelange Erfahrungen und frühe Forschungsarbeiten im Bereich der Wärmepumpe zurückgreifen. Heute lässt sich die für den Betrieb benötigte elektrische Energie beispielsweise über Photovoltaik auf dem Hausdach erzeugen. Der Ansatz von Bosch verbindet dabei die Nutzung von Umweltwärme, leistungsstarke Systemtechnik und intelligente Vernetzung für einen optimierten und wirtschaftlichen Energieverbrauch.
Autorin: Carmen Senger
