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Alternative Heizsysteme: Sind Hybride die Lösung?

© Sevda Ercan – stock.adobe.com

Das Bundeswirtschafts- und Klima- sowie Bauministerium arbeitet gerade an einem Gesetz zu klimaschonendem Heizen. Dessen Ziel soll es sein, fossile Energieträger in der Heiztechnik, wie Gas und Öl, langfristig komplett zu ersetzen. Dabei warf vor allem die Forderung, ab dem Jahr 2024 müssten zwei von drei neu-verbauten Heizungsanlage – Neu- oder Altbau – mit Erneuerbaren Energien betrieben werden, viele Fragen auf. Welche alternativen Heizsysteme sind die leistungsstärksten? Könnten hybride Heizsysteme die Lösung sein?

Inhaltsverzeichnis

  1. Wärmepumpen sind vor allem im Bestand ein Problem
  2. Alternative: Hybride Heizsysteme – nur in einer Kombilösung ist Solarthermie leistungsstark
  3. Welcher Hybrid ist als alternatives Heizsystem geeignet?
  4. Betriebsweisen bei Hybrid-Heizungen
  5. Umstellung auf alternative Heizsysteme – Praxisbeispiele

Wärmepumpen sind vor allem im Bestand ein Problem

Wärmepumpen stellen seit einigen Jahren die beliebteste alternative Heiztechnik dar. Unter dem Einsatz von überwiegend Grünstrom und der physikalischen Nutzung normaler Umwelteinflüsse, wie Luftströmungen, Grundwasserstände und Bodenbeschaffenheit, ist der ökologische Fußabdruck einer Wärmepumpe schwindend gering.

Das Problem, dass sich aber bei Sanierungen im Bestand ergibt, ist, dass meist das ganze Bauwerk einer energetischen Inspektion und Sanierung unterzogen werden müsste, um von einem solchen alternativen Heizsystem profitieren zu können. Denn ein Wärmepumpensystem ist auf eine moderne Dämmung und Haustechnik angewiesen, um effizient zu wirtschaften. Und eine Kernsanierung kommt bei vielen Bestandgebäuden nicht nur aus finanzieller Sicht nicht in Frage (Stichwort: Denkmal- und Mieterschutz).

→ Bestehende Heizsysteme sind oft nicht auf den Einsatz von alternativen Wärmeerzeugern vorbereitet. So benötigen herkömmliche Heizkörper oft eine Vorlauftemperatur von 60 bis 75 Grad Celsius und können für andere Heizsysteme nicht verwendet werden.

Alternative: Hybride Heizsysteme – nur in einer Kombilösung ist Solarthermie leistungsstark

Solarthermie alleine funktioniert, keine Frage. Allerdings liefern thermische Solaranlagen meist nur Strom für die Haustechnik, für längere Heizzyklen sind deren Pufferspeicher momentan noch zu klein. Hinzukommt, dass die Solarflüssigkeit bei solchen Anlagen vergleichsweise starke Sonneneinstrahlung benötigt, um sich zu erhitzen.

Die Antwort auf dieses Problem fällt in der Praxis meist in Form einer Hybridheizung aus. Dabei werden bestehende Öl- und Gasheizungen durch eine Photovoltaikanlage, Solarthermie oder Wärmepumpe unterstützt.

Neben der Forderung ab 2024 zu 2/3 nur noch alternative Heizsysteme einzubauen, beinhaltet der Gesetzesentwurf einen Absatz zur sog. Laufzeitbegrenzung von bereits verbauten Öl- und Gasheizungen. Diese soll 30 Jahre betragen. Hier ist der mögliche Handlungsdruck dementsprechend um ein Vielfaches geringer als bei Neubauten. Aber dennoch lassen die gestiegenen Energiepreise der letzten Jahre (z. T. eine Steigerung um das 10-Fache) die Rufe nach hybrider Heiztechnik immer lauter werden.

→ Hybridheizungen werden durch die „Bundesförderung effiziente Gebäude“ (BEG) gefördert.

Welcher Hybrid ist als alternatives Heizsystem geeignet?

Per Definition ist jedwede Kombination zweier Heizsysteme eine Hybridheizung. In der Gebäudetechnik spricht man in einem solchen Fall von bivalenten oder multivalenten Systemen. Letzteres lässt es bereits vermuten: Es können auch mehr als nur zwei Wärmeerzeuger miteinander kombiniert werden. Aber: Räumlichkeiten, Witterungsverhältnisse und Budget sind hierbei meist die ausschlaggebenden Faktoren.

Leistungsstarke alternative Heizsysteme: Hybride bringen nicht nur die Automobilindustrie voran

Bei der Kombination mehrerer Wärmeerzeuger gelten grundsätzlich stärkere Compliance-Regeln: Nicht jeder Typ ist unproblematisch mit einem anderen verknüpfbar. Konkret werden bestimmte Anforderungen an die Elektrosicherheit (Spannung, Stromstärke etc.) sowie die Bautechnik (Druckunterschiede, Verbundrohre etc.) gestellt, die es bei einer Kombination herkömmlicher mit alternativen Heizsystemen zu beachten gilt.

Die leistungsstärksten und erprobten Hybridheizungen sind:

  • Gas-/Ölheizung plus Heizschwert mit Pufferspeicher und Photovoltaik
  • Gas-/Ölheizung und Solarthermie
  • Gasbrennwertheizung plus Kaminofen mit Wassertasche
  • BHKW plus Wärmepumpe
  • BHKW plus Gaskessel
  • Gasheizung und Wärmepumpe
  • Holzheizung und Solarthermie
  • Wärmepumpe mit Holzheizung

Bei multivalenten Systemen haben sich besonders zwei Ausführungsformen bewährt:

  1. Gasbrennwertheizung plus Kaminofen mit Wassertasche und Solaranlage
  2. BHKW mit Wärmepumpe und Photovoltaik

→ Bei derartigen Kombinationen von herkömmlichen und alternativen Heizsystemen steht die Nutzung erneuerbarer Energie im Vordergrund. Soll heißen: Für den Regelbetrieb kommen die alternativen Heizsysteme auf, in Richtung Spitzenlast die herkömmlichen Heizungsanlagen.

Betriebsweisen bei Hybridheizungen

DieNutzung hybrider Heizsysteme kann mit fünf verschiedenen Betriebsweisen vonstattengehen:

  • Bivalent-Alternativ: Es arbeitet immer nur ein Wärmeerzeuger (außentemperaturabhängig).
  • Bivalent-Parallel: Ab einem bestimmten Zeitpunkt (Bivalenzpunkt) sind beide Wärmeerzeuger gleichzeitig im Einsatz.
  • Bivalent-Teilparallel: Bis zu einer bestimmten Außentemperatur laufen beide Wärmeerzeuger gleichzeitig – anschließend meist nur das alternative Heizsystem.
  • Trivalenter Betrieb: Drei Wärmeerzeuger arbeiten parallel (z. B. Wärmepumpe, Kessel und Solaranlage).
  • Multivalenter Betrieb: Mehr als drei Wärmeerzeuger kommen zum Einsatz.

Die Systemintegration von alternativen Wärmeerzeugern und herkömmlichen Heizsystem wird grundsätzlich nur auf zwei unterschiedliche Arten vollzogen: Entweder werden beide Systeme in einem Gerät kombiniert (Luft-Wärmepumpe und Gas-Brennwertkessel) oder es werden mehrere separate Geräte aufgestellt, die in ihre Gesamtheit die Wärmeversorgung übernehmen aber nur durch eine Regelung gesteuert werden.

Pufferspeicher als Schnitt- und Verteilstelle

Alternative-Heizsysteme-2-Forum-Verlag-Herkert-GmbH
 Der Pufferspeicher als Schnittstelle zwischen Hybriden-Heizungs-Modulen.
© caifas – adobe.stock.com

Am unkompliziertesten lassen sich alternative Heizsysteme untereinander oder mit herkömmlicher Heiztechnik anhand von Pufferspeichern verbinden. Der Pufferspeicher verteilt dabei im Anschluss die Wärme im Gebäude. Der große Vorteil einer derartigen Lösung: Viele Pufferspeicher bieten bereits die Möglichkeit, Energie in unterschiedliche Temperaturbereiche einzuschichten. Gleichzeitig lässt dies auch eine spätere Erweiterung der hybriden Heizanlage problemlos zu.

Ein Gebäude energieeffizienz zu sanierungen, bringt sowohl Herausforderungen als auch viele Vorteile mit sich. Damit Sie alle Aspekte im Blick behalten, liefert "GEG im Bestand" alles rund um die Anforderungen des GEG an Bestandsgebäude. Darin enthalten sind Darstellungen zu den häufigsten Gebäudeschäden und wie diese behoben werden können. 

Förderhöhen für EE-Hybridheizungen (März 2023)

Werden herkömmliche mit alternativen Heizsystemen kombiniert und damit ein Wärmeerzeuger aus erneuerbarer Energie genutzt (z. B. Gas-Hybridheizungen), gelten folgende zusätzliche Voraussetzungen für eine Förderung von 30 % der förderfähigen Kosten:

→ Die jahresbedingte Raumheizungseffizienz muss mindestens 92 % betragen.

→ Die Heizsteuerungstechnik muss kompatibel sein („hybridfähig“).

→ Das alternative Heizsystem mit regenerativer Energie muss mindestens 25 % der Heizlast des Gebäudes übernehmen.

→ Es muss ein hydraulischer Abgleich der Hybrid-Heizungsanlage erfolgen.

Setzen sich Hybridheizungen nur aus erneuerbaren Wärmeerzeugern zusammen (PV, Biomasse, Wärmepumpe o. Ä.) beträgt die Förderung ohne zusätzliche Voraussetzungen bis zu 35 % der förderfähigen Kosten. Mehr dazu lesen Sie hier!

Umstellung auf alternative Heizsysteme – Praxisbeispiele

Eine der wirkungsvollsten Maßnahmen zur Integration eines alternativen Heizsystems sind bauliche Dämmmaßnahmen. Darunter fallen nicht nur die Fassaden-, Keller- oder Dachdämmung, sondern auch die Erneuerung von Fenstern und Türen. In der Folge sinkt die Gesamtenergiebilanz des Gebäudes und Heizkörper können mit niedrigeren Heizmitteltemperaturen betrieben werden.

In den meisten Fällen müssen aber auch die Heizkörper modifiziert und ausgetauscht werden, um den größtmöglichen Nutzen aus beispielsweise hybriden Heizsystemen zu ziehen. Dabei haben sich drei Maßnahmen bewährt:

→ Vergrößerung der Heizflächen durch größere oder zusätzliche Heizkörper.

→ Verwendung von speziellen Heizkörpern mit kleinen Ventilatoren, die die Wärme schneller im Raum verteilen.

→ Zusätzlicher Einbau von Wärmerückgewinnungsanlagen.

Quellen: GEG im Bestand, Neue Heizung: Das sind die Alternativen zu Öl und Gas | BR24, BAFA - Förderprogramm im Überblick, Neues Gesetz geplant: Muss ich meine Ölheizung stillegen? - ZDFheute

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