Für Planer erneuerbarer Wärme ist ein solches Objekt zunächst eine Absage nach der anderen: keine Fassadendämmung, keine Bohrung für Erdwärme, kein Platz für eine Außeneinheit in einer Gasse von wenigen Metern Breite. Das denkmalgeschützte Wohnhaus (Baujahr 1383) mit zwei Wohneinheiten in der Konstanzer Niederburg trägt den Namen „Haus zum Kampf“ – der Name passte zur Ausgangslage.
Nur eine einzige Fläche gab die Denkmalpflege frei: das Dach. Damit verschiebt sich die übliche Rollenverteilung. Die Photovoltaik ist hier nicht die Zugabe zur sanierten Hülle, sondern Voraussetzung dafür, dass das Wärmekonzept ohne Eingriff in die Fassade aufgeht. Erarbeitet hat es die Firma Elio aus Taufkirchen, spezialisiert auf solarelektrische Gebäudekonzepte.
Rote Ziegel, rote Module
Die erste Hürde war gestalterisch. Genehmigungsfähig war die Anlage nur mit Solarmodulen im Farbton der Altstadtdächer – Terracotta. In Ortskernen und Gebieten mit Ensembleschutz sollte die Modulwahl früh mit der Unteren Denkmalschutzbehörde geklärt werden. Am Ende lagen 11,4 Kilowatt auf dem Dach, ergänzt um einen Stromspeicher, der 2025 auf 13,8 Kilowattstunden erweitert wurde. Für 166 Quadratmeter beheizte Fläche ist das eine ordentliche Auslegung – sinnvoll, weil das Haus seine komplette Wärmeversorgung elektrisch deckt.
Zwei Verbraucher, die zur Sonne passen
An die Stelle der 28 Jahre alten Gastherme trat eine Abluft-Wärmepumpe mit 3,5 Kilowatt (Qvantum QE-4), untergebracht im WC- und Wäscheraum. Sie wurde bewusst klein gewählt. Bei zwölf Kilowatt Heizlast deckt sie GEG-konform rund 30 Prozent der Leistung ab und über 70 Prozent des Raumwärmebedarfs.
Die bestehenden Heizkörper und die Hydraulik blieben unangetastet. Entfernt wurden lediglich die Thermostatventile. Die Vorlauftemperatur liegt bei maximal 35 Grad Celsius, was im Bestand rund 19 Grad Celsius Grundtemperatur ergibt. Baulich war einzig ein Fortluftkanal nötig.
Den Sprung auf Komforttemperatur übernehmen acht Infrarotheizungen mit zusammen 7,6 Kilowatt (Oekoswiss Energy), die anstelle üblicher Deckenleuchten montiert sind und die Raumbeleuchtung mitbringen. Geregelt werden sie einzelraumweise über Oberflächentemperatur und Präsenz. Eine Ertüchtigung der Elektroinstallation war nicht erforderlich, die vorhandene Anschlussleistung der Gasetagenheizung genügte.
Steuerbare Lastprofile
Für die Solartechnik ist diese Aufteilung interessanter als für die Heizungstechnik: Sie erzeugt zwei steuerbare Lastprofile von völlig unterschiedlichem Charakter – eine träge Grundlast und eine schnelle, kurz getaktete Spitzenlast. Ein gemeinsamer Regler fehlt, und trotzdem stören sich beide nicht.
Hinzu kommt ein drittes flexibles Element: der integrierte Pufferspeicher der Wärmepumpe, vom Hersteller thermische Batterie genannt. Er lässt sich mit Überschuss aus der Photovoltaikanlage oder günstigem Netzstrom auf bis zu 90 Grad Celsius überladen. Seit 2025 verfügt das Haus dafür über Smart Meter und nutzt dynamischen Ökostromtarif. Die nötige Logik bringt die Wärmepumpe mit.
Der Effekt liegt weniger im Hochwinter, wenn der Solarertrag ohnehin knapp ist, als in den Übergangsmonaten: März, April, Oktober und November liefern gleichzeitig Solarertrag und echten Wärmebedarf. In diesem Zeitfenster nehmen Warmwasserbereitung und Infrarotheizung Überschüsse auf, die sonst eingespeist würden.
Auf 6.000 Kilowattstunden gedrückt
Die aussagekräftigste Kennzahl des Projekts ist keine Arbeitszahl, sondern ein Zählerstand. Über ein Betriebsjahr bezieht das Gebäude 6.048 Kilowattstunden aus dem Netz – für alles: Raumheizung, Warmwasser und Haushaltsstrom. Das sind rund 36 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr – für ein Haus mit ungedämmter Fassade! Energetisch verbessert wurde nur die zweite Dachhälfte.
Vorher waren es 21.722 Kilowattstunden Erdgas – 131 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr – plus rund 3.500 Kilowattstunden Haushaltsstrom. Von gut 25.000 Kilowattstunden zugekaufter Endenergie blieb weniger als ein Viertel übrig, teils dank der Arbeitszahl der Wärmepumpe, teils weil ein erheblicher Anteil heute auf dem Dach erzeugt und gar nicht mehr eingekauft wird.
Dem gegenüber stehen 6.315 Kilowattstunden, die die Anlage im selben Zeitraum ins Netz zurückspeist. In der Jahresbilanz gibt das Haus damit mehr ab, als es bezieht. Für die Auslegung ist der Zusammenhang aufschlussreich: 11,4 Kilowatt Solarleistung und 13,8 Kilowattstunden Batteriekapazität wären für reinen Haushaltsstrom überdimensioniert. Erst der elektrische Wärmebedarf begründet die Anlagengröße. Er lässt sich nur elektrisch decken, weil das Dach für Solarenergie zur Verfügung steht. Beide Investitionen rechtfertigen sich gegenseitig.
Ein übertragbares Konzept?
Für die Solarbranche liegt der Reiz des Projekts weniger im Einzelfall als im Muster. Ein Gebäudetyp, der bisher als nicht wärmepumpentauglich galt, wird durch die Kombination aus Solardachfläche, Batteriespeicher und elektrischer Spitzenlast erschließbar – und bringt gleich einen Eigenverbrauch mit, der eine große Anlage rechtfertigt. Das Land Baden-Württemberg hat das Konzept 2025 mit dem Innovationspreis „Denkmal – Energie – Zukunft“ des Ministeriums für Landesentwicklung und Wohnen ausgezeichnet. Konstanz selbst hat sich vorgenommen, bis 2035 alle Heizungen auf erneuerbare Energien umzustellen und das Solarpotenzial der Gebäude vollständig zu nutzen.
Ob das Prinzip auf jüngere, weniger extreme Bestandsbauten und auf Mehrfamilienhäuser mit Etagenheizung skaliert, soll ein Verbundprojekt klären, das die VdZ – Wirtschaftsvereinigung Gebäude und Energie führt und das Bundeswirtschaftsministerium fördert. Es untersucht seit Juni 2026 unter dem Kurztitel „Kalamari“ die Kombination hybrider Anlagentechnik zur langfristigen Maximierung der Arbeitszahl von Wärmepumpen mithilfe von Infrarotheizungen. Elio ist daran beteiligt.
Foto: Thomas Lienhard/Elio
Foto: Thomas Lienhard/Elio
Foto: Thomas Lienhard/Elio
Foto: Thomas Lienhard/Elio
Foto: Thomas Lienhard/Elio
Elio GmbH
Joint Venture von Oekoswiss Energy und Oekoboiler Swiss
Die Elio GmbH mit Sitz in Taufkirchen ist ein Joint Venture der Hersteller Oekoswiss Energy und Oekoboiler Swiss AG. Damit stehen zwei Produktwelten hinter dem Unternehmen: raumweise geregelte Infrarotheizung auf der einen, Warmwasserbereitung mit Wärmepumpe auf der anderen Seite. Elio führt beide mit Photovoltaik, Batteriespeicher, Gebäudeautomation und – bei Bedarf – klein dimensionierten Abluft-Wärmepumpen zum Gesamtsystem zusammen.
Auf dieser Basis entwickelt das Unternehmen solarelektrische Gebäudekonzepte für Neubau und Bestand: von der Konzeptphase über Planung und Nachweisführung nach GEG und QNG bis zum Betrieb, den Elio messtechnisch auswertet. Weil Produktseite und Anlagenplanung im selben Haus sitzen, fließen die Betriebsdaten realisierter Objekte direkt in die Auslegung der nächsten Projekte zurück.
Für den Smart Home Award wurde Elio 2024 als bestes Start-up ausgezeichnet. In der Forschung ist das Unternehmen am VdZ-Verbundprojekt Kalamari zur Kombination von Wärmepumpe und Infrarotheizung beteiligt. Die Firma gehört zu den elf mittelständischen Partnern des ZIM-Innovationsnetzwerks IBESS – Innovative Bau-, Energie- und Sanitär-Systeme, das die VdZ koordiniert und in dem die TU Dresden als wissenschaftlicher Partner mitarbeitet. Dieses ZIM-Innovationsnetzwerk entwickelt Lösungen für den Gebäudesektor, um Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Klimaschutz durch moderne Technologien zu verbessern.
Der Autor
Thomas Lienhard/Elio