Was wir von der Formel 1 für die Haustechnik lernen können

16. Mrz. 2015 von Karin Müller

Performance in der Haustechnik

Olof Matthaei-Gespräch über Formel 1 und HaustechnikUnser Chef macht immer wieder kluge Sprüche, die nicht sofort verständlich sind. Daher fragte ich ihn über seine Ideen zur Exzellenz der Formel 1-Entwickler und warum er meinte, dass wir davon lernen sollten. Dieses Interview mit Dipl.-Ing. Olof Matthaei führte ich am 13. März 2015.

K.M.: Olof, du hast letztens den Spruch getan, wir sollten von der Formel 1 für die Haustechnik lernen. Was genau hast du damit gemeint?

O.M.: Danke, dass du genau danach fragst. Es war meine Absicht, euch zum Nachdenken zu bewegen. Ich meine damit, dass die Formel 1-Rennwagen genauso dazu da sind, Energie zu verpulvern, wie die Haustechnik.

K.M.: Das ist aber doch nicht das Ziel!?

O.M.: Natürlich nicht. In der Formel 1 geht es darum, als schnellster ans Ziel zu kommen und in der Haustechnik geht es darum, temperierte Räume, gute Luft und warmes Wasser zu bekommen. Kurz gesagt. Aber das eigentlich spannende ist doch jeweils der Weg, der an dieses Ziel führt. Wenn so ein Bolide nicht zuverlässig funktioniert und zum Reparieren aus der Bahn muss, dann kostet das Zeit. Zeit, die die Konkurrenz nutzt. Es geht also nicht nur um die meisten PS und welcher Auspuff den schönsten Krach macht, sondern um das Zusammenspiel verschiedenster Faktoren.

K.M.: Wie zum Beispiel?

O.M.: Okay, ich beschränke mich jetzt mal auf den Antrieb. Ein Motor der leichter ist, weniger schluckt und trotzdem ein hohes Drehmoment zur Verfügung stellt, ist einem Aggregat überlegen, das schwerer und mehr Kraftstoff konsumierend ist. In der Formel 1 werden seit noch gar nicht langer Zeit auch Energierückgewinnungssysteme eingesetzt. Es werden auch Hybridantriebe verwendet. Der Verbrennungsmotor steht dann für die Grundlast und Elektromotoren ergänzen. Die Batterien werden durch Bremsenergie-Rückgewinnung geladen. Man kann sich vorstellen, dass insbesondere im Zusammenhang mit den schnellen Lastwechseln im Rennsport die Regelungen solcher Systeme keine ganz einfache Sache sind. Aber so konnte die Ausbeute von 30 auf 40% erhöht werden. Also die Ausbeute von Nutzenergie aus dem eingesetzten Energieträger Benzin.

K.M.: Und wo ist da der Zusammenhang mit der Haustechnik? Soll die Heizung jetzt schneller werden?

O.M.: Was mich dabei fasziniert ist die Optimierungsstrategie. Wir kommen ja von der Heizung – und in zunehmend mehr Gebäuden auch von der Kühlung – nicht weg. Also machen wir uns Gedanken über Optimierungsstrategien. Es geht nicht einfach darum, einen Solarkollektor auf’s Dach zu setzen und die Wärme in einen Pufferspeicher zu pumpen. Es geht vielmehr darum, ein Energiemanagement zu betreiben. Also die Anlagentechnik so zu planen, dass die kostenlose Energie der Sonne die absolute Priorität hat, andere erneuerbare Energiequellen geschickt eingebunden und effizient genutzt werden, wo immer möglich Energie zurückgewonnen wird bzw. kaskadierend genutzt wird, aber auch der unvermeidliche Rest mit fossilen Energieträgern oder z.B. elektrischem Strom dann eingesetzt werden kann, wenn dies erforderlich ist.

K.M.: Wer definiert denn, was erforderlich ist, und kann man nicht ganz auf Erneuerbare setzen.

O.M.: Der Nutzer! Der Bewohner oder sonstige, z.B. gewerbliche Nutzer eines Gebäudes hat das Sagen! Wenn der Wärme haben will, soll er die bekommen. Wenn der Kälte haben will, soll er die bekommen. Unsere Aufgabe als Planer ist, das sicher zu stellen. Und ja, man kann ganz auf erneuerbare Energie setzen. Man muss sich dabei aber im Klaren sein, dass dies nur im Kollektiv funktioniert. Es kommen immer wieder Bauherren auf die Idee, sich autark zu machen. Das ist vielleicht für eine Jagdhütte in Sibirien oder eine Forschungsstation auf Antarctica eine gute Idee. Im dicht bevölkerten Deutschland wäre es aber schlicht asozial.

K.M.: Starker Tobak. Wieso asozial? Es gibt doch das Ziel der Null-Energie-Häuser. Sind die auch asozial?

OM.: Hier muss man unterscheiden zwischen autark und bilanziell Null-Energie. Autark würde bedeuten: Ich bin vom Strom- und Gasnetz abgekoppelt und beziehe keinerlei Energie irgendwelcher Art über die Grundstücksgrenze hinweg. Das bedeutete aber, dass ich mit hoher Überkapazität umgehen müsste. Ich müsste unglaublich überdimensionierte Gewinnungsanlagen betreiben und ich müsste im Sommer ein großes Lager aus Sonnenenergie anlegen, um im Winter heizen zu können. Das könnten nur extrem wenige, sehr privilegierte Gebäudeeigentümer mit großen Grundstücken. Die würden dann aber auch jene weniger bemittelten Bürger in kleineren Häusern oder in Städten nicht an ihrem Überfluss teilhaben lassen. Das meine ich mit asozial. Wenn von diesem privilegierten Standort jedoch Überschüsse in die öffentlichen Netze eingespeist werden, dann könnten alle daran teilhaben – ganz unabhängig davon dass natürlich auch diese Energielieferungen bezahlt werden.

K.M.: Du denkst jetzt an Solarstrom?

O.M.: Auch, aber nicht nur. PV-Strom ist durch das EEG hip geworden und momentan wird bei der Energiewende immer noch vorwiegend vom Strom gesprochen. Aber das ist nicht alles. Infrastruktur und Verkehr gehört dazu. Und auch Wärme oder Strom, der in Gas umgewandelt wird (power-to-gas-Technologie) und über das Gasnetz verteilt wird, gehört dazu. Was würde man von einem Waldbesitzer halten, der sein ganzes Holz für sich behält, einem Bauern, der sein Getreide nicht verkauft, einem Lehrer, der nur seine eigenen Kinder unterrichten will? Verstehst du? Wir können als Menschheit nur kollektiv leben, jeder Versuch sich dem zu entziehen ist von daher asozial.

K.M.: Na gut, da muss ich erstmal drüber nachdenken. Aber was ist mit den Null-Energie-Häusern? Die EU will und Deutschland hat das in nationales Recht umgesetzt, dass der Gebäudebestand klimaneutral wird und neue Häuser sollen nur noch Nahe-Null-Energie-Häuser sein.

O.M.: Das ist eine ganz andere Schiene. Dabei geht es um die Bilanz mit der Grundstücksgrenze als Systemgrenze. Auf diesem Grundstück und den darauf befindlichen Gebäuden wird Energie konsumiert und Energie produziert. Es wird eingekauft und verkauft – oder vielleicht sollte ich besser sagen: geliefert und bezogen, sonst glaubt man, es ginge mir um die Geldbilanz. Aber es geht darum, dass im Jahresverlauf nicht mehr Energie bezogen wird als geliefert. Dann ist dieses System bilanziell neutral. Wenn mehr geliefert als bezogen wird, dann ist es ein Plus-Energie-Haus. Das ist wirklich das krasse Gegenteil zu Autarkie, den das geschieht im ständigen Austausch mit der Umgebung.

K.M.: Darf ich das Gespräch jetzt noch einmal zurück zur Formel 1 bringen? Was konkret lässt sich denn nun von den Rennwagen lernen?

O.M.: Das will ich dir gerne sagen: Das vernetzte Denken, das systemische Denken. Das Herstellen von Zusammenhängen und das Regeln dieser Zusammenhänge. Autos sind – und dabei meine ich nicht nur Formel-1-Rennwagen, sondern auch ganz normale Autos – inzwischen sehr komplexe Maschinen geworden, in denen haufenweise Daten geschaufelt werden, um viele Prozesse nahe beim Optimum zu halten.

Wenn du dir dagegen eine Standard-Haustechnik anschaust, dann wird nicht einmal das hydraulische Rohrnetz berechnet oder eine vernünftige Heizlastberechnung durchgeführt. Die verschiedenen Apparate sprechen nicht miteinander. Wenn morgens geduscht wird und die Temperatur im Speicher abgesunken ist, springt der Kessel an und heizt nach. Wäre hier mehr von dem, was man intelligente Technik nennt, verbaut, dann könnte der Kessel bis vier Uhr nachmittags warten. Wenn die Sonne bis dahin noch nichts geschafft hat, dann kann der Kessel immer noch rechtzeitig vor dem nächsten Badevorgang heizen. Viel wahrscheinlicher aber hat die Sonne den leeren Speicher ganz allein füllen können. Es gibt inzwischen Regelungen, die so etwas locker können. Aber es gibt kaum Leute, die sich überhaupt die Gedanken machen, welche Anforderungen die spezifische Anlagentechnik in einem spezifischen Haus hat.

Das meine ich, können wir von den Formel-1-Konstrukteuren lernen: Performance auf der Suche nach dem Optimum!


Bildnachweise:
Foto: Archivbild Ingenieurbüro Matthaei

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