Die Wärmewende im eigenen Garten: Wenn Berufung auf Bastelleidenschaft trifft
Bei ratioplan planen wir tagtäglich komplexe Energienetze und nachhaltige Wärmeversorgungskonzepte für Kommunen und Unternehmen. Doch was passiert, wenn einer unserer Mitarbeiter die Energiewende auch im privaten Umfeld mit voller Leidenschaft lebt? Unser Projektingenieur Matthias Fichna zeigt, wie angewandte Forschung direkt vor der eigenen Haustür aussehen kann: Er hat das Heizsystem seines neu gebauten Eigenheims in ein reales Testfeld für ein zukunftsweisendes Wärmepumpen-Forschungsprojekt verwandelt.
Gemeinsam mit ratiotherm, der Technischen Hochschule Ingolstadt (THI) im Rahmen des Projekts SLEEK-WP sowie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg wird hier das Zusammenspiel von neuartigen Erd-Wärmekollektoren und intelligentem Temperatur-Monitoring unter realen Wohnbedingungen erprobt.
Achtung vorab: Es handelt sich hierbei um ein akademisches Forschungsprojekt unseres Ingenieurs – und nicht um ein kommerzielles ratioplan-Produkt. Dennoch beweist dieses Engagement, mit wie viel Herzblut und Fachverstand unser Team hinter der nachhaltigen Zukunft steht!
Technik im Praxis-Check: Wie funktioniert das heimische Wohnlabor?
Das Grundprinzip des Systems basiert auf einer hybriden Wärmepumpentechnik (Monoblock mit Propan als natürlichem Kältemittel). Im Kern kombiniert das System zwei unterschiedliche Quellmedien:
- Luft als Standardquelle: Das Außengerät nutzt primär die Umgebungsluft zur Wärmegewinnung.
- Erdwärme als Spitzenlast- & Flüsterquelle: An das System ist ein spezielles Feld aus Erdwärmekollektoren im Garten angeschlossen.
Besonders spannend ist der wissenschaftliche Aufbau im Erdreich: Es wurden zwei unterschiedliche Kollektorfelder verlegt – ein Feld in Standardgröße sowie ein zweites, stark verdichtetes Testfeld mit deutlich geringerer Fläche. Über 50 Temperatursensoren und faseroptisches Temperatur-Monitoring der MLU Halle-Wittenberg messen in verschiedenen Tiefen und Abständen, wie schnell und intensiv dem Boden Wärme entzogen wird.
Im Gespräch: 10 Fragen an unseren Projektingenieur Matthias Fichna
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Luci Hajek
Wie kam es zu der Idee, die Heizungsanlage deines eigenen Hauses in ein Testfeld und Forschungsprojekt zu verwandeln? |
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Matthias Fichna (Projektingenieur)
Julian von ratiotherm kam auf mich zu und erzählte, dass sie gemeinsam mit der Hochschule an einem Forschungsprojekt für eine neuartige Wärmepumpe arbeiten. Sie suchten nach einem Demonstrator – also einem realen Einfamilienhaus unter echten Alltagsbedingungen. Da ich ohnehin gerade baute, technikbegeistert bin und gerne bastle, war für mich schnell klar: Klar, das machen wir! Ich stelle das Grundstück und den Garten für die Erdkollektoren bereit. |
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Luci Hajek
Einfach ausgedrückt: Wie funktioniert die technische Anbindung deines privaten Heizungssystems an das Forschungsprojekt und welche Sensoren wurden installiert? |
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Matthias Fichna
Das Gerät steht außen als Propan-Monoblock und nutzt primär Luft. Das Besondere ist die Umschaltung auf die Erdwärmekollektoren. Rund 50 Temperaturfühler wurden im Erdreich auf verschiedenen Ebenen und in unterschiedlichen Abständen zu den Kollektorrohren verbuddelt, um die thermische Auswirkung im Erdreich präzise zu kartieren. |
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Luci Hajek
Was ist das wichtigste wissenschaftliche und praktische Ziel dieser Forschung? |
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Matthias Fichna
Ziel ist es zu beweisen, dass man Erdwärmekollektoren auf kleinstem Raum extrem dicht zusammenbauen kann. Wenn das gelingt, lässt sich die Technik serienreif in engen Wohnbebauungen, Reihenhäusern oder Stadtgebieten einsetzen, wo bisher kein Platz für klassische Erdkollektoren war. |
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Luci Hajek
Mit welchen Herausforderungen warst du bei der Planung und Installation im eigenen Haus konfrontiert? |
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Matthias Fichna
Der Tiefbau war spannend! Auf 1,80 Meter Tiefe stießen wir überraschend auf Fels. Ein Tiefergraben auf 2,20 Meter war unmöglich, sodass wir die Geländemodellierung im Garten spontan anpassen mussten. Praxis ist eben nie genau wie der Reißbrettplan! |
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Luci Hajek
Wie hat sich das System im Alltag bewährt? Gibt es schon erste Betriebserfahrungen? |
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Matthias Fichna (Projektingenieur)
Der Tiefbau und die Kollektoren liegen komplett im Boden. Der eigentliche Einbau der Wärmepumpe erfolgt Ende dieses Jahres, danach startet der Messbetrieb. Bisher lief die Baustelle auf Elektroheizstab – ich bin also extrem gespannt auf den ersten harten Winterbetrieb! |
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Luci Hajek
Welche Vorteile erhoffst du dir hinsichtlich Effizienz und Betriebskosten? |
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Matthias Fichna
Wir erhoffen uns durch die intelligente Nutzung der Erdwärme als Spitzenlastabdeckung eine deutliche Steigerung der Jahresarbeitszahl und damit spürbar geringere Stromkosten im Vergleich zu reinen Luft-Wärmepumpen. |
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Luci Hajek
Was bedeutet es für dich als Ingenieur, innovative Energiekonzepte direkt im eigenen Haus zu testen? |
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Matthias Fichna
Es schärft den Blick ungemein. Die akademische Planung an der Hochschule ist extrem detailliert, aber die Praxis stellt ganz andere Anforderungen. Zu sehen, wo Theorie und Baustellenrealität voneinander abweichen, ist eine unbezahlbare Erfahrung. |
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Luci Hajek
Inwiefern bereichern diese Erkenntnisse deine tägliche Arbeit bei ratioplan? |
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Matthias Fichna (Projektingenieur)
Es zeigt mir täglich, wie wichtig agiles Handeln und praxiserprobtes Know-how sind. Ob kleiner Garten oder großes Fernwärmenetz: Wenn der Bagger rollt, treten unvorhergesehene Dinge auf. Wer pragmatisch reagieren kann, spart dem Kunden Zeit und Geld. |
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Luci Hajek
Welches Potenzial hat dieser Ansatz für die Energiewende im Wohngebäudesektor? |
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Matthias Fichna
Ein riesiges! Gerade in städtischer Bebauung oder dichter ländlicher Bebauung, wo kein klassisches Wärmenetz gebaut werden kann oder Platzmangel herrscht, stoßen herkömmliche Lösungen schnell an ihre Grenzen. In dicht bebauten Wohngebieten scheitern beispielsweise Luft-Wärmepumpen oft an strengen Lärmschutzvorgaben (TA Lärm) oder unzureichenden Abständen zum Nachbarn. Wenn wir hier intelligent agieren – und beispielsweise nachts geräuschlos auf kompakte Erdkollektoren umschalten können –, lösen wir eines der größten Nadelöhre für den Erfolg der lokalen Wärmewende. |
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Luci Hajek
Welchen Rat gibst du Hausbesitzern, die an Prototypen oder wissenschaftlicher Forschung interessiert sind? |
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Matthias Fichna
Man muss sich im Klaren sein, dass ein Prototyp kein Standardprodukt 'von der Stange' ist. Man braucht Geduld, Begeisterung und idealerweise handwerkliches Verständnis sowie einen Notfall-Plan. Aber der Beitrag zur Technologieförderung ist enorm! |
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„Innovationsgeist lässt sich nicht um 17 Uhr an der Bürotür abgeben. Dass unsere Ingenieure auch privat bahnbrechende Forschung unterstützen, unterstreicht den Geist, der ratioplan antreibt: Praktischer Pragmatismus gepaart mit technischer Spitzenleistung.“ “
— Elias Bettrich, Geschäftsführer bei ratioplan GmbH
Fazit: Praxiserfahrung, die unseren Kunden zugutekommt
Auch wenn es sich bei SLEEK-WP um ein externes Forschungsprojekt handelt, profitieren unsere Kunden bei ratioplan direkt von diesem Wissenstransfer. Ob kommunale Wärmeplanung, Quartierskonzepte oder industrielle Sektorenkopplung – wir kennen nicht nur die Gesetzestexte und Förderprogramme (BEW, EEW, KfW), sondern wissen genau, wie Technik auf der Baustelle funktioniert.
Möchten auch Sie Ihre Kommune oder Ihr Projekt zukunftssicher aufstellen? Kontaktieren Sie unser Expertenteam für eine Erstberatung!
Möchten Sie sehen, wie die Kollektoren und Sensoren im Erdreich verlegt wurden? Entdecken Sie in unserer Bilder- und Videogalerie die Entstehung des Forschungsprojekts Schritt für Schritt direkt von der Baustelle!
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