Gasheiztherme mit Hybridfunktion

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Nicht erst seit der Verabschiedung des Klimaschutzpaketes im November 2019 ist der Umstieg auf alternative Heizsysteme ein Thema, mit dem sich viele Hausbesitzer beschäftigen. Umrüsten ist nicht nur umweltfreundlich, so lassen sich auch Betriebskosten sparen. Doch wer plant, seine Heizung umzustellen, für den stellen sich eine ganze Reihe von Fragen. Ein alternatives Heizsystem ist die Hybridheizung mit Gasheiztherme. Wir stellen Ihnen diese Technologie vor und klären die wichtigsten Fragen zur Umrüstung.

Erneuerbare Energien für die Heizung von morgen

Hierzu ist als erstes die Funktion der Hybridheizung von Belang. Sie unterscheidet sich von herkömmlichen Heizsystemen, indem sie auf mehrere Wärmequellen zugreift. Konkret bedeutet das, dass die Primärlast durch eine CO₂-neutrale Energiequelle gedeckt wird. Fossile Energieträger sorgen dafür, dass die Spitzen in den Wintermonaten aufgefüllt werden. Als besonders effektive neue Wärmequellen haben sich hierfür die Solarthermie (Abwärme aus Solarverstromung) und Wärmepumpen erwiesen. Bei der konventionellen Technik haben Gasheizthermen die Nase vorn, weil sie im Vergleich zur Öl-Heizung wesentlich umweltfreundlicher betrieben werden können. Beim Einsatz der Solarthermie benötigt die Hybridheizung einen externen Wasserkessel. In ihm wird die gewonnene Wärmeenergie zwischengespeichert und bei Bedarf einspeisen. Diese Technik eignet sich für zahlreiche Energieträger und ist erweiterungsfähig. So können Heizungsbauer auch noch Jahre nach der Inbetriebnahme der Heizung einzelne Erzeuger austauschen oder hinzufügen. Wenn die Wärmepumpe zum Einsatz kommt, benötigen Sie keinen Kessel.

Kombination mehrerer Wärmeerzeuger

Das Prinzip lässt sich technisch durch drei Betriebsarten realisieren. Unter bivalent-alternativ versteht man ein System, bei dem jeweils nur ein Wärmeerzeuger im Einsatz ist. Dies ist etwa der Fall, wenn die erneuerbare Energie aus Windkraft gewonnen wird, die sich nur mit hohen Verlusten zwischenspeichern lässt. Auf sie kann nur zugegriffen werden, wenn die Mindestwindstärke übertroffen wird. In der restlichen Zeit übernimmt die Gasheiztherme die Wärmeversorgung. Die bivalent-parallele Hybridheizung operiert schon etwas effizienter und nutzt beim Unterschreiten einer gewissen Außentemperatur (Bivalenzpunkt) beide Wärmequellen. Derartige Systeme verursachen sehr hohe Anschaffungskosten, sodass mindestens 80% des Jahresheizbedarfs mithilfe der erneuerbaren Energiequelle gewonnen werden muss, damit sich die Investition rentiert. Üblicherweise besteht diese Lösung aus einer Gasheiztherme mit Wärmepumpe.

Relativ neu ist die bivalent-teilparallele Betriebsart. Sie vereint Elemente der beiden vorangegangenen, indem zunächst beide Erzeuger gleichzeitig wirken, bis ein Grenzwert überschritten wird, ab dem nur noch die Gasheizthermen im Einsatz ist. Diese Taktik findet vor allem in solchen Gegenden Anwendung, wo die Temperaturdifferenz zwischen Tag und Nacht besonders hoch ausfällt, also an der Küste oder im alpinen Raum. Damit der Prozess reibungslos verlaufen kann, muss die Hybridheizung über eine wandelbare Steuerung verfügen. Dort wird die bevorzugte Betriebsart eingestellt und festgelegt, ob der Fokus grundsätzlich auf Umweltverträglichkeit oder Kostenoptimierung liegen soll.

Vielseitig und kosteneffizient

Es ist zumeist standortabhängig, ob die Gasheizthermen nun mit Wärmepumpen, Solaranlagen oder einem klassischen Kaminofen kombiniert wird. Alle Varianten zeichnen sich durch ihre umweltfreundliche Wirkungsweise aus. Dies macht die Hybridheizung zwar zu einer zukunftsfähigen, aber auch kostspieligen Technik. Zumindest in Bezug auf die Erstinstallation. Die Heizung rentiert sich nicht wie einzelne Gasheizthermen nach 2-3 Jahren, sondern erst nach rund einem Jahrzehnt. Sie ist also eine Investition in die Zukunft. Dieses Heizsystem überzeugt insgesamt durch folgende Eigenschaften:

Modularer Aufbau:

Das Prinzip gleicht dem heutiger Desktop-PCs. Hier wie dort wird ein Kernsystem mit Peripheriegeräten bzw. Einem sekundäre Wärmeerzeuger erweitert, um die Leistungsfähigkeit zu steigern. Dieser Aufbau macht die Hybridheizung besonders attraktiv, weil man so jederzeit auf den aktuellen Heizbedarf und technische Innovationen reagieren kann.

Unabhängigkeit vom Gas- und Ölpreis:

Die intelligente Steuerung und das Gesamtkonzept der Anlagen dienen dazu, dass die Gasheizthermen möglichst selten zum Einsatz kommen müssen. Damit sparen Verbraucher zum einen Heizkosten ein und koppeln sich dauerhaft von der Preisentwicklung am Energiemarkt ab. Dort wird Gas mittelfristig den Stellenwert und Kostenfaktoren einnehmen, den Erdöl seit dem Beginn des Automobilzeitalters innehat.

Einhaltung der Bauvorschriften:

Das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) und die Energieeinsparverordnung (EnEv) sehen bei Neubauten grundsätzlich vor, dass die Heizung teilweise durch erneuerbare Energiequellen gespeist werden muss. Eine Ausnahme stellt die Modernisierungen bestehender Gasheizthermen dar, aber selbst in solchen Fällen entscheiden sich die meisten Eigenheimbesitzer zunehmend dafür, die Heizlast teilweise oder vollständig mit erneuerbaren Energien zu decken.

Praxisbeispiel: Gasheiztherme mit Luft-Wasser-Wärmepumpe Panasonic Aquarea

Um die theoretischen Erörterungen zu konkretisieren, stellen wir Ihnen eines der praktischen Komplett-Sets vor. In Kooperation mit dem Heizungsbauer Wolf hat Panasonic ein Paket aus Gasheiztherme und der Pumpe Aquarea auf den Markt gebracht. Diese Lösung überzeugt mit ihrer großen Leistungsfähigkeit: Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 150 Quadratmetern benötigt eine Heizleistung von etwa 15 KW. Die Gasheiztherme von Wolf liefert in der kleinsten Ausführung bei Volllast bereits 14 KW und am anderen Ende der Skala sogar 24 KW. Dazu kommt noch die Panasonic Aquarea, die weitere 5-9 KW beisteuert. Das größte Paket kommt damit auf die Gesamtleistung von 33 KW, womit sich schon kleine Mehrfamilienhäuser beheizen lassen.

 

Die Heiztherme operiert mithilfe invertierter Kühlkreise, die Wärme zunächst in Kälte und dann wieder zurückverwandeln. Das klingt nicht sehr effizient und bringt tatsächlich Energieverluste mit sich. Es hat jedoch den Vorteil, dass man den zweiten Umformungsprozess im Sommer deaktivieren kann, sodass die Heizung dann als Klimaanlage agiert. Die Steuerung muss natürlich zweigeteilt angelegt sein, damit die Komponenten unabhängig voneinander wirken können. Dies wurde bei der Gasheiztherme mithilfe eines einfachen Bedienmoduls realisiert, das auf die gesammelten Daten der mitgelieferter Außentemperaturfühler zugreift. Die Aquarea wird per Smart Cloud übers Internet angesteuert. Hierdurch erhält sie regelmäßige Software-Updates und greift auf Wettervorhersagen zu, um den Gas- und Heizbedarf vorausschauend anzupassen. Die Panasonic Aquarea kann dabei sowohl in der energiesparenden Split-Bauart als auch in der Monoblock-Version installiert werden. Letztere hat den Vorteil, dass das platzraubende Antriebsaggregat außerhalb des Gebäudes montiert wird.

Bis zu 45% Förderzuschuss ist möglich

Zusammenfassend bleibt somit festzuhalten, dass Hybridheizungen herkömmliche Energiequellen wie Öl oder Gas mit regenerativen Wärmequellen kombinieren. Dies führt langfristig zum verringerten Ausstoß von Schadstoffen und spart etwa 40% der Heizkosten. Leider ist dafür auch ein gewisses Platzangebot im Heizungskeller nötig. Außerdem werden Anschaffungskosten von etwa 20.000 EUR fällig. Seit Januar 2020 unterstützt der Staat die Verbraucher jedoch mit erhöhten Fördergeldern, um den Umstieg auf umweltfreundliche Technologien zu erleichtern: Wer zuvor mit Gas heizte, erhält 30% der Kosten ersetzt. Bei einer Kombination aus zwei regenerativen Wärmequellen sind sogar 45% drin. Dies führt schon zu messbaren Effekten. So verzeichnete das Bundesamt für Wirtschaft- und Ausfuhrkontrolle (BAFA) im ersten Quartal 2020 einen Anstieg bei den Antragszahlen um 150 Prozent.