EFFIZIENTE HEIZTECHNIK

Modernisierungsmaßnahmen am Gebäude setzen gut geplante und passende Konzepte zur Wärmeversorgung voraus. Die Umrüstung auf moderne Anlagentechnik bietet dabei erhebliche Effizienzpotenziale zur Minimierung des Energiebedarfs des Gebäudes.

Brennwerttechnik

Durch den Brennwerteffekt kann eine mit fossilen Energieträgern (Erdgas, Öl) betriebene konventionelle Heizkesseltechnik den Energieinhalt des eingesetzten Brennstoffes nahezu vollständig nutzen. Den Unterschied macht hier, dass im Vergleich zu konventionellen Kesseln, der Brennwertkessel die beim Phasenwechsel entstehende Kondensationswärme des Wasserdampfs im Abgas nutzt. Durch die Brennwerttechnik erhöht sich der Wirkungsgrad der Heizkessel gegenüber Standardheizkesseln um etwa 6 Prozent bei Heizöl und etwa 11 Prozent bei Erdgas. So kann erheblich Energie eingespart werden. Zudem kann die beschriebene Brennwerttechnik auch bei  Holzpelletsanlagen eingesetzt werden.

Biomasse

Holz zählt zu den festen Bioenergieträgern und weist, abgesehen von den durch die Verarbeitung und Transport entstehenden Co2 Emissionen, eine ausgeglichene Co2Bilanz auf. Neben den früher, in  Einzelfeuerstätten, verwendeten Holzprodukten wie Rund- oder Scheitholz werden bei modernen Anlagen Holzpellets, Holzbriketts oder Hackschnitzel verfeuert. Diese Anlagen zur Beheizung und Trinkwasserversorgung des Gebäudes werden heute mit einem in Abhängigkeit vom Heizbedarf installiertem Warmwasserspeicher zentral ausgelegt. Durch den beim Verbrennungsprozess entstehenden Feinstaub müssen bestimmte gesetzliche Bestimmungen eingehalten werden und die Anlage entsprechend technisch aufgerüstet sein.

Wärmepumpe

Eine weitere innovative Technologie den Wärmebedarf von Gebäuden zu decken ist der Einsatz der Wärmepumpe. Die Funktionsweise der Wärmepumpe lässt sich vereinfacht, als umgekehrten Prozess eines Kühlschranks beschreiben. Durch Entnahme von Niedertemperaturwärme aus der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdreich wird der Prozess in Gang gebracht und durch den Einsatz eines Kompressors das Kältemittel auf das zur Heizwärme notwendige Temperaturniveau angehoben.

 

Entscheidend für die energetische Effizienz und die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe ist die Leistungszahl COP (Coefficient of Performance), die sich aus dem Verhältnis der Nutzwärme zur eingesetzten elektrischen Energie bzw. dem mechanischen Betrieb der Wärmepumpe ergibt. Da die Temperaturbedingen im Verlauf eines Jahres schwanken wird eine mittlere Leistungszahl definiert, die als Jahresarbeitszahl (JAZ) bekannt ist. Dabei hängt der Wert stark von der eingesetzten Quelle und dessen Temperatur ab. Zudem empfiehlt sich bei einer Wärmepumpe eine Flächenheizung /Fußbodenheizung da durch die höhere Heizabgabefläche die Vorlauftemperaturen merklich gesenkt werden können. Effiziente Anlagen arbeiten mit  Jahresarbeitszahlen von 3,5- 4. Wird der benötigte Strom über eine  generiert sind weitere Effizienzgewinne möglich.

Erdwärme/Geothermie

Bei der Nutzung von Erdwärme, wird zwischen Oberflächennaher- und Tiefengeothermie unterschieden. Oberflächennahe Geothermie ist die thermische Nutzung des Erdreichs bis zu einer maximalen Tiefe von 400 m und einer Temperatur von weniger als 25 °C. Um diese Temperaturen zur Beheizung und zur Trinkwasserversorgung des Gebäudes zu nutzen, ist die Wärmepumpe das zentrale Element.

Die Wärme hierfür kann aus einem Grundwasserbrunnen, über Erdwärmekollektoren (bspw. Im Garten oder unter einer Ackerfläche), -sonden oder bei der Pfahlgründung eines Gebäudes durch Energiepfähle bereitgestellt werden. Unter Tiefengeothermie versteht man Systeme deren Energie ohne zusätzliche Temperaturanhebung (Wärmepumpe) direkt genutzt werden kann. Dies erfordert Tiefenbohrungen ab ca. 1000 m. Hierbei müssen technischer Aufwand zu Nutzen stets abgewogen werden.

Wärmepumpe mit Warmwasserspeicher
Gasbrennwert-Kessel mit Steuerung
Holzpelletheizung
Biomasseheizkraftwerk (BHKW)
Mehr anzeigen

BHKW

In einem Blockheizkraftwerk (BHKW) wird Heizwärme als auch elektrischer Strom produziert. Im Unterschied zu einem konventionellen Kraftwerk wird die  Abwärme des Verbrennungsvorgangs zur Warmwasserversorgung und als Heizwärme genutzt (Kraft-Wärme-Kopplung KWK). Dadurch wird der Wirkungsgrad der Anlage deutlich verbessert.

Erforderlich ist ein gut gedämmter Warmwasserspeicher. Im Winterbetrieb wird das BHKW meist durch einen konventionell betriebenen Spitzenlastkessel unterstützt. Um die ökonomischen Betrieb der Anlage zu gewährleisten, bedarf es einer sorgfältigen Planung.

Die Wirtschaftlichkeit hängt dabei neben dem Wärmeverbrauch, wesentlich davon ab, inwiefern sich die hohen Anschaffungskosten durch den selbst erzeugten Strom bezahlt machen. Es empfiehlt sich einen möglichst großen Teil des Stroms selber zu nutzen, da bei einem momentanen üblichen Strompreis von 24 Cent/kWh die Einspeisevergütung deutlich geringer ausfällt.

Fernwärme

Ein Vorteil der Fernwärmversorgung ist, dass kein größerer Heizraum benötigt wird. Zudem entfällt der Aufwand für Wartung und Unterhaltung .Die Fernwärme versorgt die Gebäude neben der Heizwärme auch mit Warmwasser. Als Wärmelieferanten kommen neben fossilen Brennstoffen immer häufiger Biomasse oder organische Abfälle in Heiz- und zum Blockheizkraftwerken (BHKW) zum Einsatz. Diese Heizwerke werden mit dem Verfahren der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) betrieben und erzeugen neben der Abwärme im Verbrennungsprozess auch elektrische Energie. Zudem besteht die Möglichkeit Abwärme aus Industrieprozessen, Erdwärme und solar erzeugte Wärme durch Großwärmepumpen nutzbar zu machen. Werden kleinere Gebiete erschlossen, wie beispielsweise eine kleinere Wohnsiedlung oder ein Wohnquartier, spricht man von Nahwärme. Ein weiterer Vorteil ist das der Wärmeversorger die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen garantiert.

Nächste Seite:  Effiziente Heizungsregelung

© 2020 Ludwigsburger Energieagentur e.V. 

Nach oben