Sanierung mit Augenmaß

Bei der Umrüstung auf eine Wärmepumpe bringen Wärmepumpenheizkörper auch bei niedrigen Vorlauftemperaturen ausreichende Heizleistungen und sind eine Alternative zur Flächenheizung.
Quelle: Kampmann

Wer heute eine neue Heizung braucht, weil die alte ihr Betriebsende endgültig erreicht hat, steht vor der Frage, was angeschafft werden soll. Zwar kann bis Ende 2023 der alte Gas- oder Ölkessel noch gegen ein neues Modell ausgetauscht werden, doch ist das sinnvoll? Es ist damit zu rechnen, dass die fossilen Energieträger durch den EU-Emissionshandel immer teurer werden. Insofern ist es angebracht, sich über Alternativen zu Gas und Heizöl zu informieren. So dürfte aller Voraussicht nach z.B. eine auf Erneuerbare Energien basierende Wärmeversorgung mittel- und langfristig eine sehr viel kalkulierbarere, kostengünstigere und stabilere Wärmeversorgung gewährleisten.

Bis spätestens 2045 soll der Einsatz von fossilen Energieträgern im Gebäudewärmebereich vollständig beendet werden, so die Zielvorgabe der Bundes­regierung. Eine entscheidende Rolle soll dabei insbesondere der Nutzung erneuerbarer Umweltwärme mittels Wärmepumpen und Solarthermie zukommen. Für Eigenheimbesitzer stellt sich erstmal die Frage, ob der Umstieg auf eine Wärmepumpe im Bestand überhaupt möglich ist. In vielen Fällen ist das tatsächlich der Fall.

Welche Wärmeabgabesysteme sind wärmepumpenkompatibel?

Der Wärmepumpenheizkörper „PowerKon LT“ von Kampmann arbeitet mit Systemtemperaturen von 35/30 °C. Seine Luftansaugöffnung ist unsichtbar an der Unterseite platziert, die Front hat daher eine ansprechende glatte Optik.  
Quelle: Kampmann

Die Wärmeleistung des Wärmepumpenheizkörpers (im Bild dargestellt die Heizfunktion) liegt je nach Baugröße und Schaltstufe zwischen 784 und 2850 W. Im Falle der Kühlfunktion liegt die Leistung zwischen 629 und 2485 W.
Quelle: Kampmann

Die Wärmeleistung des Wärmepumpenheizkörpers (im Bild dargestellt die Heizfunktion) liegt je nach Baugröße und Schaltstufe zwischen 784 und 2850 W. Im Falle der Kühlfunktion liegt die Leistung zwischen 629 und 2485 W.

Quelle: Kampmann

In Verbindung mit einer Wärmepumpe wird für die Wärmeabgabe häufig eine Fußbodenheizung empfohlen. Steht eine Kernsanierung des Gebäudes an, kann die Nachrüstung einer Fußbodenheizung durchaus sinnvoll sein. Allerdings ist die nachträgliche Einbringung einer Fußbodenheizung in ein Bestandgebäude mit hohem Installationsaufwand und hohen Kosten verbunden. Der vorhandene Fußboden muss herausgerissen werden. Zudem wird bei einer Fußbodenheizung für jeden Raum eine Einzelraumregelung mit entsprechender Verkabelung benötigt. Zu den höheren Anschaffungs- und Montagekosten gegenüber anderen Heizsystemen ist auch die Trägheit des Systems ein Nachteil, d.h. es arbeitet mit Zeitverzögerung. Zudem hat eine Fußbodenheizung sehr eingeschränkte Kühlmöglichkeiten bzw. nicht sehr behagliche, was in Zeiten immer wärmerer Sommermonate ebenfalls nachteilig sein kann.

Eine Wärmepumpe lässt sich auch mit Heizkörpern betreiben, denn bei den Vorlauftemperaturen reichen bei einigen Heizkörpern schon 50 °C aus. Somit wäre der Betrieb einer Wärmepumpe mit derartigen Heizkörpern im Bestandsbau zwar möglich, allerdings sind Wärmepumpen am effektivsten bei Vorlauf-/Rücklauftemperaturen von 35/30 °C. Selbst wenn man sich mit einem Temperaturbereich von 45/40 °C begnügt und dafür z.B. herkömmliche Heizkörper des Typs 22 (1429 W, 75/55 °C) nutzen will, müsste die bisherige Heizfläche mit 1000 mm Breite und 600 mm Höhe auf 2800 mm Breite vergrößert werden, um auf eine Systemtemperatur von 45/40 °C und eine Leistung von 1541 W zu kommen. Der Austausch alter Heizkörper gegen größere Heizkörper ist jedoch selten möglich, weil z.B. der erforderliche Platz nicht vorhanden ist oder die Leistungszahl (COP) zu gering ausfällt.

Eine effektive Alternative zu den genannten Wärmeabgabesystemen sind ventilatorunterstützte Heizkörper. Die Ansicht, dass eine Wärmepumpe im Einfamilienhaus nur mit einer Fußbodenheizung funktioniere, ist mit der Entwicklung der Niedertemperaturheizkörper endgültig zum Mythos geworden. Die als Wärmepumpenheizkörper bezeichneten Geräte sind eine komfortable Lösung für das Einfamilienhaus – im Neubau und im Bestand. Die Heizkörper erreichen auch mit niedrigen Systemtemperaturen eine vergleichsweise hohe Leistung und sorgen für eine höhere Effizienz der Wärmepumpe. Zudem können viele Wärmepumpenheizkörper neben der Heizfunktion auch kühlen. Während ältere Wärmepumpenheizkörper durch die Geräusche der Ventilatoren den Komfort in den Räumen schon mal störten, sind die modernen Wärmepumpenheizkörper in der Regel so konzipiert, dass die Ventilatoren im Komfortbetrieb kaum hörbar sind. Dies trifft insbesondere zu, wenn Querstromventilatoren in den Heizkörpern zum Einsatz kommen. Gegenüber Axialventilatoren hat der Querstromventilator erhebliche Vorteile dort, wo ein gleichmäßiger, breiter Luftstrom gebraucht wird. Durch die relativ geringen Luftgeschwindigkeiten ergibt sich zudem ein leises Laufverhalten.

Was wird gefördert?

Dank Flexschläuchen kann der Installateur auf viele Situationen im Bestand reagieren, um das Gerät an das vorhandene Leitungsnetz anzuschließen.
Quelle: Kampmann

Seit dem 1. Januar 2023 gelten als Anreiz für den Einbau umweltschonender Heizungssysteme neue Förderrichtlinien. Der Fünf-Prozent-Bonus wird jetzt auch für Wärmepumpen gewährt, die mit natürlichen Kältemittel betrieben werden. Bisher galt dieser nur für Wärmepumpen, die als Wärmequelle Wasser, Erdreich oder Abwasser nutzten. Der Standard-Fördersatz für Wärmepumpen hebt sich somit von 25 % in beiden Konstellationen auf 30 %. Für den Austausch einer Gasheizung gegen eine Biomasseanlage oder Wärmepumpenanlage wird weiterhin ein Bonus von 10 % gewährt, wenn die Anlage mindestens 20 Jahre alt ist. Ebenfalls wird dieser Bonus auch für den Austausch von funktionstüchtigen Öl-, Kohle- und Nachtspeicherheizungen gewährt. Damit werden maximal 40 % der förderfähigen Investitionen bezuschusst. Der Betreiber sollte sich allerdings darüber Gedanken machen, welche Geräte für die Wärmeabgabe an den Wärmeerzeuger Wärmepumpe angeschlossen werden sollen, denn gefördert werden kann das gesamte System. D. h. auch neue Heizkörper oder Wärmepumpenheizkörper. Für die Förderung muss der ausführende Handwerker gewährleisten, dass ein effizientes Gesamtsystem vorliegt mit einer angemessenen Jahresarbeitszahl. Die Förderrichtlinien werden voraussichtlich an das neue GEG angepasst. In der Diskussion ist z.B. eine Anhebung des Bonus von 10 auf 20 %. Auch eine Einzelmaßnahme wie der Austausch bestehender Heizkörper gegen Wärmepumpenheizkörper wird mit 15 % gefördert, wenn der Wärmeerzeuger bestehen bleibt und seit mindestes zwei Jahren betrieben wird. Bedingung ist hier ein hydraulischer Abgleich nach der Installation der neuen Geräte.

Wärmepumpe und Wärmepumpenheizkörper statt Gas- oder Ölheizung

Das Einsparpotential bei Austausch alter Gas- oder Ölheizgeräte gegen eine Wärmepumpe und moderne Wärmepumpenheizkörper im Einfamilienhaus wird im Folgenden mit einer Beispielrechnung dargestellt. Zum Einsatz kommt dabei der Wärmepumpenheizkörper „PowerKon LT“ von Kampmann. Der Heizkörper ist mit einem besonders leisen strömungsoptimierten Querstromventilator und einem energiesparenden EC-Motor ausgestattet.  An der Luftansaugöffnung befindet sich ein „ISO Coarse Permanentluftfilter“.  In drei Baulängen von 780, 1.030 und 1.220 mm und einheitlich 621 mm Höhe leistet der „PowerKon LT“ bei Systemtemperaturen von 35/30 °C 545, 850 bzw. 1068 W Heizleistung im äußerst leisen Automatikbetrieb. Der Schalldruckpegel liegt dann bei lediglich 30 dB(A). Bei manueller Bedienung ist der Betrieb bis rund 1.330 W möglich.  Bei erhöhten Systemtemperaturen von 45/40 °C leistet der „PowerKon LT“ sogar bis 2.000 W im Automatikbetrieb. Ein Großteil der Innenbauteile besteht aus EPP (expandiertes Polypropylen). Das macht das Gerät für den Fachhandwerker leicht. Es ermöglicht außerdem eine exakte Luftführung mit ungekannter Dichtigkeit und damit Effizienz. Der „PowerKon LT“ ist mit einem energiesparenden EC-Motor ausgestattet. Der Querstromventilator arbeitet sehr leise und ist dank der passgenauen EEP-Formteile strömungsoptimiert für eine hohe Effizienz und Leistung. 
Quelle: Kampmann

Zwar kann der Umstieg von einer Gas- oder Ölheizung auf ein Wärmepumpensystem auch mit gleichbleibenden Systemtemperaturen der Altanlage erfolgen, denn moderne Hochtemperatur-Wärmepumpen können Vorlauftemperaturen von 65 °C oder teilweise auch mehr liefern, es ist nur nicht effizient. Je höher die Vorlauftemperatur ist, desto höher sind die Betriebskosten.Diese hängen von der Jahresarbeitszahl (JAZ) ab, die sich mit steigender Vorlauftemperatur verringert. Nimmt man z.B. ein Einfamilienhaus, das nach Umstieg auf eine Wärmepumpe über die herkömmlichen Heizkörper mit einer Vorlauftemperatur von 65 °C beheizt wird, ist die JAZ 3,2, der Energieverbrauch liegt bei 7.575 kWh/a und die Betriebskosten belaufen sich auf 3.030 €/a. Setzt man dagegen vergrößerte Heizkörper mit einer Vorlauftemperatur von 50 °C ein, erhöht sich die JAZ auf 4,0, der Energieverbrauch sinkt auf 6.250 kWh/a und die Betriebskosten verringern sich auf 2.500 €/a. Am effizientesten arbeitet die Wärmepumpe mit Wärmepumpenheizkörpern zusammen, die lediglich eine Vorlauftemperatur von 35 °C benötigen. In diesem Fall liegt die JAZ bei 4,7, der Energiebedarf bei 5.260 kWh/a und die Betriebskosten bei 2.105 €/a. Es bietet sich an, die Heizkörper in diesem Beispielhaus gegen Wärmepumpenheizkörper auszutauschen.

Wägt man die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Heizkörpern bzw. Fußbodenheizung ab, ist die Fußbodenheizung die teuerste Lösung. Der herkömmliche Heizkörper hat das Problem seiner Größe, die meistens räumlich nicht passt. Zudem ist er nicht viel günstiger als der „PowerKon LT“. Weiter wird im Rahmen der Umstellung mit einer Wärmepumpe der Wärmepumpenheizkörper ebenfalls gefördert oder auch nur der Wärmepumpenheizkörper als Einzelmaßnahme ohne Austausch des Wärmeerzeugers. Der Wärmepumpenheizkörper integriert sich durch seine moderne und flache Bauweise optimal in den Raum, Vor- und Rücklaufleitungen verschwinden in der Verkleidung.
Quelle: Kampmann

Fazit

Mit dem neuen „PowerKon LT“ stellt sich Kampmann gegen vereinzelte fragwürdige Tendenzen am Markt, Wärmepumpen mit herkömmlichen Heizkörpern und hohen Systemtemperaturen zu betreiben. Für den Wärmepumpenheizkörper sind Vorlauftemperaturen im Bereich von 35 – 45 °C ausreichend. Wärmepumpen arbeiten dann um 35 bzw. 25 % effizienter als im Betrieb mit 55 °C. Folglich sind die Heizkosten geringer.  Der „PowerKon LT“ lässt sich gegen einen alten Heizkörper leicht austauschen und an das vorhandene Leitungsnetz, in das dann die Wärmepumpe Heizwasser einspeist, anschließen. Stemmarbeiten oder Rohrverlegungen wie bei Fußbodenheizungen werden vermieden. Auch der bauliche Aufwand der Stromversorgung hält sich in der Regel in Grenzen. Durch eine optisch moderne und flache Bauweise (Bautiefe 141 mm) integriert sich der Wärmepumpenheizkörper gut in den Raum. Da sich die Luftansaugöffnung an der Unterseite des Produktes befindet, ist die Sichtseite des Wärmepumpenheizkörpers schlicht und ästhetisch. Hinzu kommt der Komfortgewinn durch die Kühlfunktion, die das Leben an heißen Sommertagen erheblich angenehmer gestaltet.