Alternativen bei der Kesselwahl

Wenn fossile Energieträger zum Einsatz kommen, erfolgt die Verbrennung zunehmend in modernen Brennwertkesseln, die die höchste Effizienz aufweisen, die in der konventionellen Feuerungstechnik derzeit erreichbar ist. Bestmögliche Modulationsbereiche und eine ausgeklügelte Regelungstechnik mit stromsparenden Komponenten sollten als Standard verwendet werden.

Ein Beispiel dafür sind die „WGB EVO" Geräte aus dem Hause Brötje. Die neue Serie i (=intelligent) ist für den Anschluss an Smart Home-Systeme oder an übergeordnete Gebäudeleittechnik vorbereitet. Mit der entsprechenden BUS-Schnittstelle lässt sich die Verbindung einfach herstellen. Die elektronische Verbrennungsoptimierung EVO stellt sich automatisch auf die Gegebenheiten vor Ort ein und sorgt damit für eine energiesparende und umweltfreundliche Heizung. Der „WGB EVO" moduliert von 2,9 bis 20 kW, dies in verschiedenen Ausführungen von 15 bis 110 kW.

Wärmepumpen

Im Neubau und in Sanierungsmaßnahmen wird der Marktanteil von Wärmepumpen zukünftig weiter steigen. Besonders in der Sanierung ist ein Installationsanstieg der Technologie zu erwarten. Auf eine kompetente Auslegung der Quelle ist allerdings zu achten. Nicht zuletzt entscheidet darüber auch die Qualität des Wärmeerzeugers. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe „BSW NEO" von Brötje deckt beispielsweise ein Leistungsspektrum von 8 bis 20 kW ab und passt sich durch einen modulierenden Kompressor dem Bedarf des Hauses an. Eine maximale Vorlauftemperatur von 62 °C macht die neuste Generation dieser Sole-Wasser-Wärmepumpe zur passenden Wahl für Neubauten und Sanierungen in Altbauten. Wer die Umgebungsluft als Wärmequelle nutzen will, für den bietet der Hersteller die Luft-Wasser-Wärmepumpe „BLW NEO" an. Sie überzeugt mit exakt aufeinander abgestimmter Technik und einem hohen Leistungsbereich von 8 bis 18 kW bei A-7/W35. Das Gerät ist ebenfalls modulierend.

Thermische Solaranlagen

Gerade mit Hinblick auf eine CO₂-Reduzierung ist die Solarthermie eine hervorragende Ergänzung einer modernen Heizungsanlage. Sie nutzt nicht nur die kostenfreie Strahlungsenergie der Sonne, sondern ersetzt häufig den konventionellen Wärmeerzeuger im Sommer, wenn dessen Effizienz zur reinen Trinkwassererwärmung nicht so hoch wie üblich ist.

Häufig wird der Nutzen unterschätzt. Man liest die gewonnenen Kilowattstunden am Wärmemengenzähler der Solaranlage ab und setzt diesen Betrag mit der eingesparten Energie gleich. Dies ist jedoch ein Fehler, da man die Energie betrachten muss, die der Kessel aufwenden müsste, um die gleiche Energie dem Speicher zur Verfügung zu stellen. Wenn man dies so folgerichtig tut, wird man feststellen, dass die Effizienz weit höher und damit die Amortisationszeiten entsprechend kürzer sind.

Hybridanlagen

Neben den beispielhaft beschriebenen Varianten moderner Heizungstechnik schreitet die Kombination der Systeme weiter fort (Hybridisierung). Ein zukunftsträchtiges System besteht aus mehreren Energiequellen, häufig eine Kombination aus konventionellen und regenerativen Energieträgern. Die Kombination eines Heizkessels mit einer Wärmepumpe weist beispielsweise zwei große Vorteile auf: Zum einen gelingt so auch in Mehrfamilienhäusern eine besonders komfortable, individuelle Trink­­wassererwärmung, zum anderen kann selbst bei höherem Wärmebedarf und damit verbunden höheren Vorlauftemperaturen noch effizient geheizt werden. Die Flexibilität in der individuellen Zusammenstellung der Geräte (Wärmepumpe mit Heizkessel) bietet dabei einen großen Vorteil. Auch die Auswahl des Energieträgers ist damit frei.

Die am häufigsten eingesetzte Kombination ist die einer Luft/Wasser-Wärmepumpe mit einem Öl- oder Gas-Brennwertkessel im Bestand. Die Wirtschaftlichkeit wird dadurch gesteigert, dass die Wärmepumpe überwiegend dann eingesetzt wird, wenn die Systemtemperatur niedriger ist und damit die Jahresheizarbeitszahl steigt. Die Kaskaden­-Strategie kann dabei je nach Objekt allerdings unterschiedlich sein.

Neue Technologien

Weitere Alternativen zu bewährten Heizsystemen stehen bereits in den Startlöchern. Die Rede ist von Brennstoffzellen- und Wasserstoffgeräten. Bereits im Juni 2019 wurde von der BDR Thermea Group ein Pilotprojekt im niederländischen Rozenburg nahe Rotterdam mit wasserstoffbetriebenen Haushaltskessel unter realen Bedingungen gestartet. Der neuartige Kessel wurde von der Gruppe im konzerneigenen Kompetenzzentrum für Forschung und Entwicklung in Italien entwickelt. Ziel des Projektes ist es, eine breite Basis für Heizungs- und Warmwasserlösungen zu finden, die praktisch ohne Kohlendioxid-Emissionen auskommt.

Das neuartige Kesselmodell verbrennt reinen Wasserstoff, der vollkommen umweltneutral mithilfe von Wind- oder Sonnenenergie erzeugt wurde, ohne dabei CO₂ freizusetzen. Das Funktionsprinzip bleibt das gleiche, wie bei einem mit Erdgas betriebenen Heizkessel. Für den Heizungsspezialisten Brötje erschließen sich mit dem neuen Kesselmodell umweltfreundliche Heizungsalternativen mit hohem Zukunftspotenzial.

Kombinationsmöglichkeiten

Besonderes Augenmerk muss auf die Wärmeverteilung, Wärmespeicherung und Übergabe gerichtet werden. Ein hydraulischer Abgleich der Systeme ist genauso zwingend erforderlich wie der Einsatz hocheffizienter Pumpen. Eine optimale Abstimmung der Komponenten muss ebenfalls gegeben sein. Eine weitere Energieeinsparung wird durch den Austausch der Heizkörper erzielt. Wird die Heizfläche vergrößert, kann die Vorlauftemperatur des Systems abgesenkt werden. Eine Maßnahme, die in jedem Sanierungsfall überprüft werden sollte.

Auch der Regelungstechnik kommt eine steigende Bedeutung zu. Regenerativen Quellen ist Vorrang zu geben: Das bedeutet z. B., dass ein Speicher nicht mittels Kessel geladen wird, wenn Solarwärme zur Verfügung steht. So steigen die Anforderungen an die Steuerung und Regelung als Konsequenz optimierter Heizungssysteme. In der Regel erfolgt der Betrieb der Wärmepumpe auf den Trennspeicher und wird dabei über einen Außentemperaturfühler geregelt, der zweite Wärmeerzeuger wird bei Bedarf hinzugeschaltet. Er wird über den Wärmepumpenregler angesteuert. Ab einer bestimmten Außentemperatur übernimmt der Heizkessel die gesamte Wärmeversorgung.

Fazit

Im Neubau lässt sich eine Verringerung des Heizwärmebedarfs durch eine hohe Dichtigkeit der Gebäudehülle erzielen. Die effiziente Beheizung sollte bedarfsorientiert mit höchstmöglichen Nutzungsgraden und hohen regenerativen Anteilen erfolgen. Im Bestand müssen sämtliche verfügbaren energetischen Potenziale durch Sanierung erschlossen werden. Nur unter Einbeziehung der Erneuerung der Anlagentechnik kann eine deutliche Energieeinsparung erzielt werden.