Gas-Brennwert
Erdgas-Brennwertkessel sind eine bewährte, preiswerte und hocheffiziente Heiztechnik und deshalb nach wie vor die Nummer 1 auf dem Heizungsmarkt. Sie erreichen besonders hohe Wirkunggrade, weil sie auch die Wärme nutzen, die im Wasserdampf der Abgase enthalten ist. Zudem arbeiten sie modulierend, können also ihre Leistung dem jeweiligen Wärmebedarf anpassen.
Heizsystem Gas-Brennwert-Heizung Vaillant Ecotec plus, eingebaut in einer modernen Küche Vaillant
Weiterer Vorteil sind ihre sehr niedrigen Abstrahl- und Bereitschaftsverluste. Unterm Strich erreichen Gas-Brennwertkessel heute einen Jahresnutzungsgrad von uber 96 Prozent. Moderne Gas-Brennwertkessel sind platzsparend und können nicht nur im Heizungskeller, sondern etwa auch im Dachgeschoss, im Bad oder in der Küche installiert werden. Zudem sind beim Heizen mit Erdgas weder ein Lagerraum noch ein Tank erforderlich.
Immer häufiger kommen kompakte, wandhängende Kessel zum Einsatz. Viele Geräte sind bereits für die Kombination mit einer thermischen Solaranlage ausgelegt und zum Beispiel mit einem integrierten Speicher und der erforderlichen Regelungstechnik ausgestattet.
- Brennstoffkosten Erdgas: Aktuell etwa 6 bis 8 Cent je Kilowattstunde.
- Investition: Bei einem Einfamilienhaus rund 7.000 bis 9.000 Euro
Solarthermie
Thermische Solaranlagen nutzen die Wärme der Sonne zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung im Haus. Sie lassen sich mit nahezu jedem Heizsystem kombinieren und sind vor allem unter Umweltaspekten eine sinnvolle Ergänzung bei der Wärmeversorgung. Beim Neubau gehören sie vor allem in Kombination mit Gas-Brennwertkesseln inzwischen zum Standard. Herzstück der Anlagen ist der Kollektor. In ihm befindet sich der Absorber, der die Sonnenstrahlen in Wärme umwandelt und an die Wärmeträgerflüssigkeit abgibt. Diese wird über eine gedämmte Rohrleitung zum Solarspeicher transportiert und heizt diesen auf. Solarwärmeanlagen werden oft im Paket mit einem zentralen Wärmeerzeuger angeboten und installiert. Dadurch sind Steuerung, Speicher und andere Komponenten gut aufeinander abgestimmt.
Heizsystem Solarthermie in Form eines Solardachs Fotolia
Die Sonnenwärme kann entweder nur zur Warmwasserbereitung oder in so genannten Kombianlagen auch zur Heizungsunterstützung verwendet werden. Anlagen zur Brauchwassererwärmung sind ein idealer Einstieg, weil sie kostengünstig und ohne großen Aufwand zu installieren sind. Eine Warmwasseranlage kann im Jahresdurchschnitt etwa 60 Prozent des Energiebedarfs für die Trinkwassererwärmung solar abdecken. Bei Kombianlagen für Heizungsunterstützung und Trinkwassererwärmung hängt das Sparpotential vom Wärmebedarf des Hauses ab. In gut gedämmten Neubauten liegt der prozentuale Anteil, den die Sonne beisteuern kann, je nach Größe der Anlage und des Pufferspeichers meist 20-30 Prozent.
Bei der Planung kommt es besonders darauf an, die Größe der Kollektorfläche auf das Volumen des Speichers und auf den Wärmebedarf im Haus abzustimmen. Für Warmwasseranlagen wird pro Person eine Kollektorfläche von etwa 1,5 Quadratmeter Fläche benötigt, wenn Flachkollektoren zum Einsatz kommen; bei den effektiveren, aber etwas teureren Vakuumröhrenkollektoren kann die Fläche rund 30 Prozent kleiner ausfallen. Die ideale Speichergröße für einen Vier-Personen-Haushalt liegt bei 200 bis 300 Litern. Anlagen
zur Heizungsunterstützung sollten mindestens zwölf Quadratmeter Kollektorfläche haben und mit einem Pufferspeicher von 800 bis 1.000 Litern gekoppelt sein.
- Verbrauchskosten: Null – Sonnenwärme gibt es kostenlos
- Investition: 4.000 bis 6.000 Euro für eine Warmwasseranlage, mindestens 10.000 Euro für Kombianlage für Heizung und Warmwasser
Wärmepumpen
Bei Neubauten wird heute bereits in jedem dritten Gebäude eine elektrische Wärmepumpe installiert. Wärmepumpen eignen sich dafür besonders gut, weil neue Häuser mit gutem Wärmeschutz mit geringen Vorlauftemperaturen beheizt werden können. Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Wärme über große Flächen, also eine Fußboden- oder Wandheizung, abgegeben wird.
Die Wärmepumpe braucht nämlich bei geringen Vorlauftemperaturen weniger elektrische Antriebsenergie, um die aus Boden, Luft oder Grundwasser gewonnene Wärme auf das zum Heizen nötige Niveau zu heben. Die Wärmequellen Grundwasser und Erdreich bieten die besten Voraussetzungen für einen hocheffizienten Betrieb, da sie ganzjährig recht konstante Temperaturen von acht bis zwölf Grad Celsius aufweisen. Die Erschließung dieser Wärmequellen ist jedoch aufwendig und relativ kostspielig.
Heizsystem Wärmepumpe von Wolf, aufgestellt im Vorgarten/Eingangsbereich Wolf
Die im Erdreich gespeicherte Umweltwärme wird meist über senkrechte Erdsonden, in denen eine Sole zirkuliert, nutzbar gemacht; dafür sind in der Regel Bohrungen bis 100 Meter Tiefe erforderlich. Alternativ können horizontale Flächenkollektoren in etwa 1 bis 1,5 Meter Tiefe verlegt werden. Grundwasser ist besonders für größere Objekte als Wärmequelle und zur passiven Kühlung geeignet. Die Erschließung erfolgt über eine Brunnenbohrung. Hauptsächlich werden heute Luft/Wasser- Wärmepumpen installiert. Die Wärmequelle Luft steht überall zur Verfügung, die Geräte sind relativ einfach zu installieren und benötigen nicht viel Platz. Es gibt sowohl Geräte zur Innen- als auch zur Außenaufstellung. Bei den besonders günstigen Splitgeräten befindet sich ein Geräteteil im Hausinneren, der andere Teil steht außerhalb des Gebäudes. Im Sommer ist die Warmwasserbereitung dank hoher Außentemperaturen besonders effizient; auch im Winter bei Minusgraden heizt die Luftwärmepumpe zuverlässig – benötigt für die Überbrückung der Temperaturdifferenz aber mehr Strom.
Heizkosten und Klimabilanz hängen entscheidend von der Effizienz des Systems ab. Messgröße dafür ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie gibt an, wie viele Kilowattstunden Heizwärme je Kilowattstunde Strom, übers
Jahr gerechnet, gewonnen werden. Ein Wert von 4 bedeutet, dass mit einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Je höher die Zahl, desto besser.
- Verbrauchskosten: Abhängig von Jahresarbeitszahl und Strompreis etwa 6–8 Cent/kWh Heizwärme
- Investition: Luft-Wärmepumpen ca. 15.000 Euro, Erd-Wärmepumpen inkl. Bohrung/Erdarbeiten ab 20.000 Euro
Kraft-Wärme-Kopplung
Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung produzieren gleichzeitig Strom und Wärme. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme geht nicht wie unüblich verloren, sondern landet in einem Pufferspeicher und kann damit zum Heizen und zur Warmwasserversorgung genutzt werden. Die Vorteile: Die Effizienz des Gesamtsystems ist deutlich höher als bei der getrennten Erzeugung.
Heizsystem Kraft-Wärme-Kopplung, System Dachs Innogen Dachs
In Ein- und Zweifamilienhäusern ist das mit kleinen Blockheizkraftwerken, so genannten Mikro-BHKW, im Neubau aber vor allem mit Brennstoffzellenheizgeräten möglich. Letztere sind wegen ihrer kleineren thermischen Leistung besonders für Häuser mit gutem Wärmeschutz geeignet. Sie kommen auch in solchen modernen Effizienzhäusern auf die für den wirtschaftlichen Betrieb notwendigen Laufzeiten. Der besondere Clou der Brennstoffzellen-Heizung liegt darin, dass der Energieträger nicht in einer Flamme verbrannt, sondern elektrochemisch umgewandelt wird: In der Brennstoffzelle verbindet sich Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft zu Wasser, wobei Wärme und elektrischer Strom entstehen. Hierfür wird nur ein Erdgasanschluss benötigt; den Wasserstoff gewinnt das System aus dem Erdgas. Dabei wird stets nur so viel Wasserstoff erzeugt, wie gerade notwendig ist. Damit es trotz der begrenzten thermischen Leistung auch an kalten Wintertagen wohlig warm wird, sind Brennstoffzellen-Heizgeräte meist mit einem Gas-Brennwertkessel gekoppelt.
- Investition: 20.000 – 30.000 Euro für Brennstoffzellen-Heizgeräte, 15.000 – 20.000 Euro für Mikro-BHKW, jeweils zuzüglich Installation
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