Heizungstechnik

Die Heizungsanlage deckt den Wärmebedarf eines Gebäudes.

Die Preise für die Energieträger Erdgas und Erdöl sind in den letzten Jahren stetig gestiegen. In gleichem Maße wurde auch das Interesse an effizienter Heiztechnik bzw. alternativen Energien angeregt. Daher lohnt die Überlegung eine alte, ineffiziente Heizanlage auszutauschen oder ganz auf regenerative Energien umzusteigen.

Bei bestehenden Wohngebäuden müssen seit dem 01. Januar 2010 bei Austausch der zentralen Heizanlage 10% der Wärme mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Die Pflicht greift erst, wenn die Heizanlage ausgetauscht wird und ohnehin Investitionen in den Wärmeversorger anstehen. Ziel dieses Erneuerbare-Wärme-Gesetzes (EWärmeG) in Baden-Württemberg ist es, im Interesse des Klimaschutzes eine anteilige Nutzung erneuerbarer Energien bei Wohngebäuden verbindlich einzuführen. Die Anforderungen des EWärmeG werden durch Sonnenenergie (Solarthermie), Erdwärme (Geothermie), Biomasse (Pellets, Scheitholz) und effiziente Wärmepumpen erfüllt. Ersatzweise können die Anforderungen auch durch Photovoltaikanlagen, Kraft-Wärme-Kopplung (Fernwärme oder BockHeizKraftwerke) sowie durch einen hohen Dämmstandart erfüllt werden. Wie das EWärmeG zu erfüllen ist, ob durch Nutzung regenerativer Energien oder durch Verbesserung der Dämmung, lässt sich nur im Einzelfall für jedes Gebäude beantworten. Deshalb sollte vor jeder Entscheidung eine eingehende Energieberatung vorausgehen. Dabei wird geprüft welche Maßnahme das Gesetz am wirtschaftlichsten und effektivsten erfüllt.

Gehe zu:
Solarthermische Anlagen zur Heizungs- und Warmwasserunterstützung

Solarthermie

Die Sonne ist ein großer Energielieferant. In unseren Breitengraden beträgt die Energiemenge der Sonne jährlich rund 1.000 kWh/m². Durch Solarthermische Anlagen lassen sich davon zwischen 380 – 500 kWh/m² nutzen. Die Energiemenge ist also um ein Vielfaches größer als der Energiebedarf. Aufgrund des Winterlochs bei der Sonneneinstrahlung kann aber auf eine konventionelle Heizanlage nicht verzichtet werden.

Thermische Solaranlagen eignen sich nicht nur zur Unterstützung der Warmwasserbereitung, sondern können auch einen nennenswerten Beitrag zur Raumheizung liefern. Vorteil der solaren Heizungsunterstützung ist die immense Einsparung von Brennstoffen, vor allem im Frühjahr und Herbst.

Es gibt zwei Typen von Solarkollektoren: Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Vakuumröhrenkollektoren haben eine um 30% höhere Effizienz, sind aber auch in der Anschaffung teurer. In der Regel werden Flachkollektoren eingesetzt. Diese bestehen aus einem Absorber (das Herzstück eines Flachkollektors, eine schwarze Platte) in einem leichten Gehäuse mit transparenter Frontabdeckung und Wärmedämmung auf der Rückseite und an den Seiten. Der durch die Sonneneinstrahlung aufgeheizte Kollektor wird durch ein Wasser-Frostschutz-Gemisch durchströmt. Dieses Gemisch dient zur Aufheizung eines Pufferspeichers und somit der Heizungs- und Brauchwasserunterstützung. Die konventionelle Heizungsanlage wird nur noch gebraucht um den Mehrbedarf an Wärme im Spitzenlastbetrieb zu decken.

Um einen großen Anteil an der Deckung der Raumwärme durch Solarenergie zu erreichen, sollte bei dem Gebäude der Wärmebedarf (beispielsweise durch Dämmung) gesenkt werden. Des weiteren sollten die Heizkörperflächen vergrößert werden, damit die Heizungsanlage mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden kann.

↑ nach Oben

Kraft-Wärme-Kopplung (BlockHeizKraftWerk)

BlockHeizKraftWerk

Ein Blockheizkraftwerk - kurz BHKW - arbeitet im Prinzip wie ein Automotor. Es macht Wärme und Strom nutzbar. Der Strom wird (wie beim Auto) durch eine Lichtmaschine erzeugt und das Kühlwassersystem des Motors erzeugt Wärme, die für die Heiz- und Warmwasserbereitung genutzt wird. Dies ist eine wesentlich effizientere Nutzung, denn bei der Stromerzeugung in Großkraftwerken wird nur ca. 1/3 der eingesetzten Energie genutzt. Zu beachten ist das Gewicht mit 400 bis 500 kg. Es kann daher bei bestehenden Gebäuden erst vor Ort im Keller zusammengebaut werden. Mit einer Lautstärke von ca. 50 db ist es ähnlich laut wie ein herkömmlicher Gebläsebrenner. Des weiteren sind nach jeweils 4000 Betriebstunden Inspektionen mit Ölwechsel, Luftfilterwechsel usw. fällig. Die alte Heizanlage sollte bleiben, da der Wärmebedarf in Spitzenzeiten nicht immer allein durch das BHKW gedeckt werden kann.

Das BHKW kann mit Erdgas, -öl oder Biogas, -öl betrieben werden. Eine weitere Möglichkeit ist Holz in Form von Pellets für das Betreiben eines BHKWs zu nutzen. Hierbei wandelt ein Pelletbrenner die zugeführten Pellets in Gas um. Die Maschine stellt ihr Heizgas, CO2 – neutral, selbst her.

An staatlichen Förderungen gibt es, unter anderem, die Befreiung von der Stromsteuer, Erstattung der Mineralölsteuer und 5,11 Cent pro kWh eingespeisten Strom zusätzlich zur Vergütung der Energieversorger.

Sinnvoll ist das Betreiben eines BHKWs bei Objekten mit hohem Wärme- und Strombedarf beispielsweise in großen Einfamilienhäusern mit Schwimmbad, Mehrfamilienhäusern, Gewerbebetrieben, Hotels, Fitnessstudios, Sportvereinen usw.

↑ nach Oben

Wassergeführter Kamin

Wassergeführter Kamin

Ein Wassergeführter Kamin vereinigt den klassischen Strahlungsofen, der mit Brennholz befeuert wird, mit der Möglichkeit der Heizungs- bzw. Warmwasserunterstützung. Auf der Holzbrandfeuerung sitzt ein Aufsatzkessel. Das Wasser in diesem Kessel wird erhitzt, in einen Pufferspeicher geleitet und dient somit zur Unterstützung der Heizung und Trinkwassererwärmung. Der Ofen indes beheizt durch Strahlungswärme den Raum. Je nach Konzept der Öfen wird unterschiedlich viel Wärme zur Warmwasser- und Heizungsunterstützung genutzt.

Bei Räumen mit relativ geringem Wärmebedarf oder in Niedrigenergiehäusern, kann die Wärmeabgabe an den Raum durch die Größe der Sichtscheibe oder einer doppeltverglasten Sichtscheibe mit Innenbeschichtung beeinflusst werden.

Niedrigenergiehäuser mit einem Wärmebedarf bis zu 9 kW können komplett mit einem Kachelofen beheizt werden. Um eine Überhitzung des Raumes im Bereich der Kachelofenanlage zu vermeiden, sind die Brennräume von einem Kesselmantel umgeben, der die permanente Abwärme in den Pufferspeicher abführt und zusätzlich noch mit einem zuschaltbaren Wasserwärmetauscher kombiniert ist.

↑ nach Oben

Wärmepumpe

Wärmepumpe

Mit einer Wärmepumpe ist es möglich, unter Verwendung von Arbeit in einem Kreisprozess, Wärme aus der Umgebung zu entziehen und sie dann auf ein höheres Temperaturniveau zur Heizung und Warmwasserbereitung zu verwenden. Sie arbeitet im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur wird die Wärme statt der Kälte genutzt. Man kann mit einer elektrisch angetrieben Wärmepumpe je kW Motorleistung eine Wärmelieferung von 3 bis 4 kW erreichen. Dies macht sie zu einer sinnvollen Alternative zu herkömmlichen Heizungen.

Es können mit einer Wärmepumpe relativ kalte Wärmequellen, wie Grundwasser, Erdreich oder Außenluft zur Raumheizung bzw. Warmwasserbereitung genutzt werden. Die Wahl der Wärmequelle ist für den wirtschaftlichen Betrieb von größter Bedeutung.

Des weiteren sollte bei Objekten im Bestand der Wärmebedarf, beispielsweise durch Dämmung gesenkt werden, da nur geringe Vorlauftemperaturen des Heizkreislaufs sinnvoll realisierbar sind. Eine Wärmepumpe in Verbindung mit einer Fußbodenheizung wäre am sinnvollsten.

Zum Betreiben einer Wärmepumpe gibt es gesonderte Tarife der Stromanbieter. Diese sind unterteilt in Tag- und Nachttarife. Die Stromlieferung wird an Werktagen in bestimmten Zeitspannen unterbrochen. In der Regel gibt es zwei Unterbrechungen von jeweils 1,5 Stunden. Der Stromanbieter behält sich vor, diese Zeiten variabel je nach Netzauslastung zu gestalten.

↑ nach Oben

Holzpelletsheizung

Holzpelletsheizung

Holzpellets sind ein umweltfreundlicher, schadstoffarmer Brennstoff, der als Restprodukt aus der heimischen Holzindustrie anfällt. Sie bestehen aus naturbelassenem Restholz wie z.B. Säge- oder Hobelspänen und werden ohne chemische Zusätze nur mit Druck und natürlichen Holzharzen als Bindemittel zu zylindrischen Presslingen geformt. Als erneuerbarer Energieträger sind sie nahezu CO2 – neutral. Die Herstellung wird nach DIN geregelt und sichert gleich bleibende Qualität.

Die Holzpellets haben eine Feuchte von ca. 9 %, d.h. sie sind trocken und können langfristig gelagert werden. Der Raumbedarf für die Lagerung entspricht dem eines vergleichbaren Öltanks. Im Vergleich zur Ölversorgung besteht aber keine Gefährdung des Grundwassers, weder durch die Lagerung noch den Transport. 2 kg Holzpellets entsprechen in etwa 1,0 m³ Erdgas bzw. 1,0 Liter Heizöl.

Eine Holzpelletheizung ist hinsichtlich der Brennstofflieferung und dem laufenden Betrieb vergleichbar mit jeder anderen Zentralheizung. Die kontinuierliche Brennstoffeinbringung wird durch eine Gelenkschnecke oder ein Vakuumsystem, je nach Entfernung des Lagerraums zur Heizanlage, realisiert. Der Ascherückstand durch die Verbrennung muss entsorgt werden.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Holzpellets ist das Betreiben eines Blockheizkraftwerks. H Hier werden die Pellets allesamt rückstandsfrei in Heizgas umgewandelt. Es entsteht praktisch keine Asche. Des weiteren gibt es Kachelöfen, die gleichzeitig mit Brennholz und Pellets zu befeuern sind. Diese werden durch eine Förderschnecke automatisch mit Pellets befüllt um ein kontinuierliches Befeuern zu garantieren oder manuell mit Brennholz beheizt.

↑ nach Oben