Neu bedacht …

Jeder, der schon einmal etwas renoviert hat, kennt ihn:

‚Den Punkt der größten Zerstörung‘,

der unbarmherzig und unumgänglich eintritt, wenn das Alte entfernt wurde, um dem Neuen Platz zu machen.

SD-GroeßteZerstoerung

Um diesen psychologischen Tiefpunkt des Projektes zu ertragen, bedarf es der Gelassenheit eines Zen-Mönchs, aber auch der Gewissheit

‚Ab jetzt kann es nur noch aufwärts gehen!‘.

Der Beschluss, das Schuppendach zu erneuern, war schon vor einiger Zeit gefallen. Beheimatete der Schuppen doch am einen Ende den Zugang zum Eisspeicher und am anderen den ‚Maschinenraum‘ mit Wärmepumpe, Hygiene- und Pufferspeicher.

SD-Eiszapfen

Denn was Irgendwer insgeheim seit langem wusste, wurde in schneereichen Wintern durch meterlange Eiszapfen offenbar: Ein nicht unwesentlicher Anteil der Energie, die Irgendwer mit LEO_2 mühsam der Umwelt abgerungen hatte, wurde derselben großzügig über das Dach des Maschinenraums  wieder zurückgegeben. – Politisch korrekt, aber energietechnisch ein Schildbürgerstreich.

Es war natürlich eine Frage der Siedler-Ehre, das ganze Projekt so auszutüfteln, dass es vollständig im Selbermacher-Modus ausgeführt werden konnte. – Ohne den Einsatz schwerer Maschinen und mit einem Minimum an Kollateralschäden, die praktisch unausweichlich waren, sobald Handwerker die Szene betraten.

SD-Schiefe-Ebene

Unter Ausnutzung der Vorzüge einer ‚Schiefen Ebene‘ und wohldosiertem Einsatz von ‚Reibung‘ konnte die alte Dachdeckung im Ein-Mann-Prinzip vom Dach geschafft werden …

Außerdem wollte Irgendwer keinerlei terminliches Risiko eingehen, das dadurch vorprogrammiert war, dass Handwerker die Szene gerade nicht betraten. Üblicherweise mit der schwerwiegenden und vollständig nachvollziehbaren Begründung:

‚ Es is se leider nimmer ausg’aunga …‘

Und so wurde, nachdem die Zerstörung vollbracht war, in Eigenregie …

… der ärgste Schutt beseitigt …

SD-Baustellen-Monk

… Maß genommen …

SD-Maß

… gebohrt …

SD-Mauerbank-Vorbereitung

… gezimmert …

SD-Dachstuhl

… gesägt …

SD-Zuschnitt

… geschraubt …

SD-OSB-Platten-Schrauben

… ausgerichtet …

… und gehämmert …

SD-Naegel

Denn die 525 Schindeln wollten mit mehr als 2.600 Nägeln ja auch befestigt werden (wir danken unseren Nachbarn für Ihre Geduld!).

Schließlich trat aber jener zweite Moment jeder Renovierung ein, für den der Tüftler und Selbermacher lebt, und der die ganzen Mühen rechtfertigte:

‚Die Vollendung‘.

SD-Die-Vollendung-3

Die Erinnerungen an das alte Schuppendach würden bald verblasst sein.

SD-SchuppenVorher

In Memoriam ‚Altes Schuppendach‘: Dieses Baujuwel aus Well-Eternit musste im Jahre des Herrn 2017 Neuem weichen …

Denn die letzten Reste warteten schon auf den Abtransport.

SD-Schutt

Und der ehemalige Dachstuhl würde bald dem Bullerjan als Nahrung dienen …

SD-Holz-Fuer-Bullerjan

Die Energiegeschichte der Siedlerhütte

Auf der Seite Über die Siedler werden vollmundig Physik- und Energiegeschichten angekündigt. Deshalb ist eine Aufarbeitung dunkler Kapitel der Energiegeschichte der Siedlerhütte längst überfällig.

Das hierbei verwendete Datenmaterial stammt großteils noch nicht aus der Zählwerkstatt der Siedler, sondern aus kryptischen Postillen der Energieversorger aus der Zeit um die Jahrtausendwende. Insbesondere Ereignisse wie ein Wechsel des Abrechnungszeitraums stellen den Datenauswerter vor große Herausforderungen. Es sollen daher in erster Linie besondere Ereignisse anekdotisch-qualitativ beleuchtet werden.

Die Siedlerhütte ist ein typischer Pannonischer Streckhof, siehe dazu das folgende Video zum historischen Hintergrund dieser regionalen Baukultur. Wir hoffen, dass die Englischen Untertitel auch unseren überregionalen Lesern erlauben, dem Pannonischen O-Ton zu folgen:

Der Siedlerstreckhof durchlebte mehrere Maßnahmen zur Reduktion des Energieverbrauches. Entsprechend dem Schlusssatz dieses Videos wurde versucht, ein harmonisches Gleichgewicht zwischen Alt und Neu zu schaffen durch einen behutsamen Umgang mit dem historischen Erbe. Dass die unreflektierte Erhaltung des Status Quo aber kein Ziel war, zeigen folgende Bilder aus der dramatischsten Epoche der Siedlerhütte:

Pannonischer Streckhof, vor Dachbodenausbau.

Der Pannonische Streckhof, Stand Anfang 2008. Schlichte Formgebung durch ein Satteldach, das durch industriell anmutendes Baumaterial des 20. Jahrhunderts überzeugt (‚Well-Eternit‘).

Pannonischer Streckhof, Dachbodenausbau.

März 2008: Kurz nach Beginn der Invasion der Aliens Zimmermänner ist der Punkt der maximalen Zerstörung erreicht.

Pannonischer Streckhof, renoviert, ausgebautes Mansardendach.

2009: Die Siedlerhütte nach abgeschlossener Metamorphose – mit ‚Open Office‘ im neuen Mansardendachgeschoß. Die patentwürdige Anbringung der Satellitenschüssel wurde ermöglicht durch nachhaltige Wiederverwertung historischen Baumaterials.

Obwohl die beheizte Nutzfläche durch diese Aktion von 75 m2 auf 185 m2 um mehr als das Doppelte wuchs, verringerte sich die absolut benötigte Heizenergie sogar beträchtlich.

Aber der Reihe nach. Lasst uns die Energiegeschichte anhand des folgenden Diagramms reflektieren…

Heizenergie pro Jahr 1999-2015

Gesamte Heizenergie inkl. WW-Bereitung ab der ersten vollen Heizperiode 1999/2000 (= ‚2000‘), berechnet aus Gas- und/oder Stromverbrauch. Erst mit Beginn der LEO_2-Ära (2012/2013) werden auch die WW-Energien aufgezeichnet.

1999 bis 2003 – Die Jahrtausendwende

Damals hatten die Siedler noch andere Prioritäten. Die alte Gastherme, die im Maschinenraum an der Wand hing, tat unbeachtet und verlässlich ihren Dienst. Obwohl so manche Dusche zur Kneipp-Kur geriet, weil das Warmwasser noch im Durchlauf durch die Gastherme erhitzt wurde. Abgesehen von einem extrem milden Winter 2000/2001 lag der Gesamtenergieverbrauch bei beachtlichen 25.000kWh pro Jahr.

2004 – Mr. Monk schießt sich ein Eigentor

In einem Anfall von Ordnungswahn beschlossen die Siedler, den Dachboden vom Vermächtnis der Vorbesitzer zu befreien: Ein Haufen von jahrzehntealtem Mais-Stroh und mehrere Schichten endgelagerter Teppiche und Bodenbeläge. Nachdem sich die Staubwolke der Aufräumungsarbeiten verzogen hatte, währte die Freude nur kurz.

In der Siedlerküche kündigten plötzlich auftauchende Schimmelspuren an der Decke das Unheil schon lange vor der Gasrechnung mit einem traurigen High-Score von 30.000kWh pro Jahr an. Der ‚alte Dreck‘ war eine nicht ganz unwesentliche Dämmschicht gewesen …

2005 bis 2007 – Kontinuierliche Verbesserung

Angespornt von dieser Niederlage, war Irgendwer wild entschlossen, diese Scharte auszuwetzen: Dass der Energiebedarf bereits vor dem Umbau 2008 schon deutlich gesunken war, ist der Erneuerung von Fenstern und Außentüren sowie einer ersten Dämmung des ‚Mausbodens‚ mit Dämmwolle zu verdanken. Der Winter 2006/2007 war außerdem extrem warm.

Wie in späteren Siedlerprojekten, jagte schon in dieser Epoche eine Ad-Hoc-Innovation die andere:

Lastenaufzug im Selberbau

Irgendwessen Do-It-Youself-Lastenaufzug für Bauschutt.

2008 – DER Ausbau

Die Siedlerhütte durchlebte die oben schon dargestellte Metamorphose mit Dachgeschoßausbau und Anbringung einer Wärmeschutzfassade.

Auch zu diesem Zeitpunkt waren die Energievisionen der Siedler noch nicht vollständig ausgereift und angesichts der sonstigen großen Kommunkations- und Management-Herausforderungen in einem Bauvorhaben wurde dem Rat des Installateurs folgend ‚einfach‘ die vorhandene Gastherme gegen ein Gasbrennwert-Gerät getauscht.

Aus einem unscheinbaren ‚Nebenschauplatz‘ entwickelte sich ein einschneidendes Fundamentalerlebnis, das das Vertrauen zur Zunft der Rohrverleger grundlegend erschütterte und zusammen mit der Gaskrise 2009 die Entwicklung von LEO_2 einleitete.

2008 bis 2011 – Die Gas-Brennwert Jahre

Der Energieverbrauch war durch den Ausbau und die Brennwerttechnik trotz größerer Nutzfläche auf unter 18.000 kWh / Jahr gesunken.

Ab 2011 – Das LEO-Zeitalter

In der Saison 2011/12 wurde mit einer 3kW Mini-Brauchwasser-Wärmepumpe das LEO-Konzept (‚LEO_1‘) in der Praxis erstmals erprobt. Damals noch bivalent zusammen mit der Gasheizung. Schon in der darauffolgenden Heizperiode 2012/2013 ging LEO_2 als monovalentes Wärmepumpensystem für die Siedlerhütte in Betrieb. Ab diesem Zeitpunkt werden auch die Monitoring-Daten lückenlos erfasst.

Gleich die erste Saison 2012/2013 stellte LEO_2  mit einem außergewöhnlich langen und hartnäckigen Winter (was sich auch im Gesamtenergieverbrauch von fast 20.000 kWh auswirkte) auf eine harte Probe.

Heizenergie bezogen auf die beheizte Nutzfläche, 1999-2015

Gesamte von Gastherme und/oder Wärmepumpe benötigte Energie bezogen auf die beheizte Wohn- (und Arbeits-)Nutfläche, seit der Saison 2008/2009 (=’2009′) um einen Faktor 2,5 erhöht.

Die Siedler verbrauchten pro Quadratmeter in den Jahren 2009-2014 im Mittel ca. 92kWh inkl. Warmwasser – angesichts der 1920er Bodenplatte ein Wert, mit dem die Siedler sehr zufrieden sind – im Vergleich der Werte ohne Warmwasser typischer historischer Siedlerhütten.

2014/2015 beheizte die Wärmepumpe nur das Untergeschoß, im Obergeschoß kam der Bullerjan zum Einsatz. Dieses Holzheizexperiment hat gezeigt, dass der gute Wert durch die Kombination eines großen ‚Fast-Passiv-Dachgeschoßes‘ und eines Erdgeschoßes mit erbärmlicher Kennzahl zustande kommt: Bezieht man die gesamte Heizenergie für diese Saison nämlich nur auf die 75 m2 , erhält man 177 kWh/m2. Die Differenz der Gesamtenenergien für diese Saison und die ebenfalls milde Periode 2013/2014 betrug 4000 kWh – damit würde das 110 m2 Obergeschoß mit ca. 37 kWh/m2 beitragen.

Sonne und Wölkchen (3)

Die Siedler hatten dem Naturschauspiel erwartungsvoll entgegen geblickt. Erleichtert hatten Sie einer Postille des Pannonischen Netzbetreibers entnehmen können, dass sich jener „umfassend auf die Sonnenfinsternis am 20. März vorbereitet hatte und gut gerüstet war“. Es bestand

„…. keine unmittelbare Bedrohung für die Versorgungssicherheit in Österreich…“

Was lag also näher, als wie angekündigt selbst am nächsten Anschlag auf die Netzstabilität mitzuarbeiten?

Geheimnisvolle dunkle Energieschildee (?). Zeitpunkt: Vor Sonnenaufgang am Tag der Sonnenfinsternis.

Geheimnisvolle dunkle Energieschilde (?). Zeitpunkt: Vor Sonnenaufgang am Tag der Sonnenfinsternis.

Gerade am Tag der Sonnenfinsternis sollten die Photovoltaik-Paneele montiert werden. Aber bereits zum Beginn der Arbeiten wurden die Siedler vor eine unerwartete Herausforderung gestellt. Die Architektur der Siedlerhütte mit ihrem ortsunüblichen Kommandodeck (Obergeschoß mit hohem Mansardendach) sowie die geringfüg zu kurz geratene Aufstiegshilfe erforderten Improvisationstalent:

PV Installation Range Extender

Um die Patentierung des Biomasse-basierten, modularen ‚PV Installation Range Extender‘ nicht zu gefährden, können wir nicht alle Details preisgeben.

Bestens vorbereitet durch das mehrfache Studium aller Filme der Bourne-Serie wussten die Siedler von Geheimprogrammen zur genetischen Manipulation und heuerten einen Spezialtrupp an. Nur die Spiderman-artigen bionischen (Hand-)Schuhe machten die Montage auf dem schmalen Dach der Siedler möglich.

Vor Sonnenuntergang

Arbeiten am südwestseitigen Dach – kurz vor Sonnenuntergang.

Da das Foto-Equipment der Siedler technologisch weniger ausgereift war als die Kamera-Augen-Implantate der Spezialagenten, konnte der Abschluss der Montagearbeiten bei völliger Dunkelheit leider nicht dokumentiert werden. Wie dieses Foto zeigt, ist es außerdem gar nicht einfach, die neuen Energieschilde aus der Perspektive des unvoreingenommen Passanten auszumachen.

Einzig vom Chefsessel des Chefingenieurs aus können die neuen Module in Zukunft bei der Stromernte bewundert werden:

PV-Module, südostseitige Dachfläche

PV-Module auf der südost-seitigen Dachfläche. In dezentem schwarz, passend zur Farbe des Kollektors, ganz rechts im Hintergrund sichtbar.

Die Siedler freuen sich, die Energie der Sonne nun in Zukunft auf drei Arten ernten zu können. Die eigenwillige Dachform hatte sich letzendlich als überaus vorteilhaft herausgestellt!

  • Die effektivsten Solarkollektoren mit steilem Anstellwinkel sind optimal für die direkte Strahlungsernte bei tiefstehender Wintersonne.
  • Die Photovoltaik-Module auf der oberen Dachfläche mit einem optimalen  Neigungswinkel von 30° ernten die elektrische Energie für die Wärmepumpe.
  • Der Kollektor nimmt neben der Sonnenstrahlung auch bei niedrigen Temperaturen und in der Nacht Energie durch Konvektion aus der Luft aus und erntet damit die Umweltenergie für die Wärmepumpe.

Fortsetzung folgt…

Der effektivste Solarkollektor

Irgendwer hatte damals lange hin-und-her überlegt. Damals, als das Dach der Siedlerhütte schon so arg mitgenommen war, dass es grundlegend erneuert werden musste. Was konnte er im Zuge einer Dach-Erneuerung für die Optimierung seines Energiehaushaltes tun?

Dachstuhl der Siedlerhütte

Das Dach der Siedlerhütte war grundlegend erneuert worden …

Gut isolieren. – Klar! Aber konnte er die Dachfläche nicht zusätzlich auch für eine Solaranlage oder Photovoltaik nutzen?

Solarkollektor und Fenster in einem

8 Stück dieser hocheffektiven, multifunktionalen Solarkollektoren hatte Irgendwer in das neue Dach eingebaut. Durch das Aufziehen von Schutzschilden (Markisen) – s. mittlerer Kollektor – konnte der Wirkungsgrad / Energieertrag stufenlos variiert werden.

Schließlich hatte er sich für diese hocheffektiven, multifunktionalen Solarkollektoren entschieden. Schnell waren 8 Stück mit einer effektiven Kollektorfläche von jeweils 0,56m2 (also insgesamt 4,5m2) in das Dach eingebaut. Davon waren 2 nach Nord-Osten, 3 nach Süd-Osten und 3 nach Süd-Westen ausgerichtet.

Und er hatte seine Entscheidung bis heute nicht bereut. Denn gerade jetzt, während des beginnenden Frühlings war die Jahreszeit gekommen zu der er mit dieser relativ geringen Kollektorfläche das gesamte 110m2 große Dachgeschoß ausschließlich mit Solarenergie heizen konnte.

Heizen mit direkter Sonneneinstrahlung

Bei den aktuellen aprilhaften Wetterbedingungen reichte die direkte Sonneneinstrahlung bereits aus, um das Dachgeschoß mit 110m2 zu beheizen. Während des Tages stieg die Raumtemperatur auf gute 22°C und während der Nacht kühlte der Raum nicht unter 21°C ab. Während des dargestellten Zeitraumes war die Fußbodenheizung außer Betrieb. Die Globalstrahlung zeigt die Solarenergie senkrecht auf die nach SO ausgerichteten Kollektoren.

Was war nun das besondere an diesen Kollektoren?

  • Formschön
  • Multifunktional: Solarkollektor und Fenster in einem.
  • Hocheffektiv: Bis auf die Reflexionsverluste an der Oberfläche wird die gesamte auftreffende Sonnenenergie direkt in den Raum geleitet
  • Steiler Neigungswinkel: Energieertrag für Winter / Übergangszeit optimiert
  • Keinerlei Verrohrungsaufwand: Kollektor in die Dachfäche einbauen – fertig.
  • Variable Kollektorfläche / variabler Wirkungsgrad durch ‚Schutzschilde‘ (Markisen) und Lüftungsfunktion
  • Geringster Wartungsaufwand (ab und zu putzen …)
Dachflächenfenster: Formschön und multifunktional

Innenansicht des hocheffektiven, multifunktionalen und formschönen Solarkollektors, auch ‚Dachflächenfenster‘ genannt…

Aber Irgendwer wusste auch, dass die Schutzschilde nicht mehr ausreichen würden, um unter der brennenden pannonischen Sommersonne überflüssige Solarenergie vom Dachgeschoß fernzuhalten. Das würde dann die nächste Bewährungsprobe für seine Erfindung werden …