Philipp Nordmann - Gütersloh

Heizungssanierung im Altbau bzw. Bestand : Die Hybrid-Wärmezentrale als Kombination aus Wärmepumpe, Gas-Brennwertkessel, Solarthermie und großem Speicher

Viele Hausbesitzer suchen derzeit nach einer Lösung, um ihr Wohnhaus bzw. Geschäftshaus auf die aktuellen Heiztechnik basierend auf Solarenergie und regenerativem Strom umzurüsten, weg von den klimaschädlichen Energiequellen Heizöl und Erdgas.
Problem ist dabei fast immer die energetisch sinnvolle Vorlauftemperatur von maximal ca. 55°C bei tiefen winterlichen Temperaturen, damit eine Luft-Wärmepumpe und/oder eine heizungsunterstützende Solaranlage noch wirtschaftlich arbeiten.
Viele Altbauten, und damit sind Gebäude mit einem Alter von 25 und mehr Jahren gemeint, verfügen lediglich über Teilbereiche mit Flächenheizung wie Fußbodenheizung oder Wandheizung, alternativ über entsprechend groß ausgelegte Heizkörper, was aber Voraussetzung ist für die Beheizung des Gebäudes mit regenerativen Energiequellen aus Sonne, Erdwärme, Luft o.ä..
Nur wenige Bauherren wagen den Schritt und rüsten ihr Wohnhaus komplett auf z.B. Fußbodenheizung um, damit die Vorlauftemperatur drastisch zu reduzieren. In den meisten Fällen läuft es auf eine Vergrößerung der Heizkörper hinaus, optisch nicht immer der Erstwunsch, aber finanziell eben die zumeist preiswertere Möglichkeit und logistisch die einfachste, insbesondere wenn das Gebäude noch bewohnt ist. Bei Leerstand, z.B. nach Kauf des Hauses, ist die Chance perfekt, den großen aber definitiv besseren Schritt hin zur Flächenheizung zu tun.

Sind weder eine Fußbodenheizung noch große Heizkörper möglich, so kann man trotzdem bis zu 85 % der klimaschädlichen CO2-Emissionen einsparen, indem man eine hybride Wärmezentrale einbauen läßt:
Herzstück der Heizungsanlage wird ein auf das Gebäude und das Nutzungsverhalten seiner Bewohner möglichst perfekt dimensionierter Schichtenspeicher, in den primär die regenative Wärme aus Sonnenenergie, Erdwärme, Außentemperatur oder Holz hineingeschichtet wird, um von dort zu den Wärmeverbrauchern (Heizkörper, Fußbodenheizung, Warmwasserbereitung etc.) abgeführt zu werden.
Möglich sind - je nach Bauart des Gebäudes - auch ein Mix aus diesen primären Energie, also z.B. eine Luft-Wärmepumpe plus einer heizungsunterstützenden Solaranlage, oder ein Kachelofen mit Wassertasche plus eine heizungsunterstützende Solaranlage.

Die sekundäre Wärmequelle Erdgas schaltet erst dann zu, wenn die regenerativen Primärenergiequellen an ihre physikalische, heizungstechnische bzw. ökonomische Grenze stoßen, dies in der Regel bei Temperturen knapp über dem Gefrierpunkt (Bivalenzpunkt). Das heißt, dass man nur in den kalten Nachtstunden bzw. den echten Wintertagen mit Erdgas über das Gas-Brennwertgerät zuheizt, in der Übergangszeit Herbst und Frühling sowie an den relativ warmen Wintertagen aber mit Solaranlage und Wärmepumpe das Haus heizen kann.

Es gibt auch hybride Wärmezentralen ohne solch einen Speicher, aber diese Hydraulik funktioniert nur in einigen Fällen, und dann ausschließlich mit einer Hybridanlage in der Kombination nur aus Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät.

Eine solche Hybrid-Wärmezentrale gibt es von der Industrie heute als kompakte Einheiten, was aber später den Nachteil haben kann, dass bei Defekt eines Gerätes die gesamte Einheit teuer ersetzt werden muß.
Ich empfehle darum in den meisten Fällen Einzelgeräte. Wichtig ist hier nur die Kommunikation unter den den Geräten, aber dies ist Dank heutiger Steuerungstechnik gar kein Problem mehr. Und es gibt auch Konstellationen, da ist von einer internen Kommunikation sogar abzuraten ...

typisches Beispiel:
Im Sommerbetrieb sorgt eine auf das Nutzerverhalten der Bewohner dimensionierte thermische Solaranlagen vollständig und fast kostenlos für die Warmwasserbereitung. In dieser Phase entstehen Kosten für den Strombedarf der Steuerung und der Solarpumpe.
In der Übergangszeit stellen primär die Solaranlage (weil ungeregelt) und die Wärmepumpe (über die Fühler der Solaranlage geregelt) die benötigte Energie für Heizung und Warmwasserbereitung bereit. In dieser Phase entstehen Kosten für den Strombedarf der Steuerung, der Wärmepumpe und der Heizungspumpen.
Bei Unterschreiten des Bivalenzpunktes von ca. 2 Grad Celsius schaltet die Wärmepumpe ganz oder teilweise ab, der Gas-Brennwertkessel (und ggfs. auch die Solaranlage bei sonniger Wetterlage) übernimmt die Bereitstellung der Heizungsenergie und der Warmwasserbereitung.

In Regionen ohne flächendeckende Erdgas-Versorgung kann auf Flüssiggas zurückgegriffen werden. Aufgrund des niedrigen Gasverbrauchs sollte ein relativ kleiner Flüssiggas-Tank ausreichen.

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