Dipl.-Ing. Günter Dörrhöfer
Gebäudeenergieberater (HWK)
☎ Telefon: 06145 3799 550
Energieberatung
Vor-Ort Beratung
Energieberatung für Wohngebäude
Energieberatung für Baudenkmal und erhaltenswerte Bausubstanz
individueller Sanierungsfahrplan
Förderanträge
Energetische Baubegleitung
Energieausweise für Wohn-
und Nichtwohngebäude
Luftdichtheitsmessung u. Thermografie
Heizlastberechnung nach DIN12831
Sachkundige Person für Wärmepumpensysteme nach VDI 4645
Netzwerkpartner
Vergleich verschiedener Heizungssysteme an einem Beispiel
Bei dem Beispielgebäude handelt es sich um einen sanierten Altbau.
| Nutzfläche AN | 152 m2 |
| Gebädevolumen Ve | 473 m3 |
| Gebädehülle A | 326 m2 |
| Fensterflächenanteil | 17,2 % |
| Transmissionswärmeverlust HT | 0,34 W/m2K |
| Gebäudeheizlast | 8 kW |
| Maßnahme | Beispiel | Vorgabe EnEV KfW Einzelmaßnahme |
Gebäude |
|---|---|---|---|
| Kellerdecke |  |
0,30 W/m2K 0,25 W/m2K |
0,24 W/m2 |
| Decke zu Dachraum |  |
0,20 W/m2K 0,14 W/m2K |
0,14 W/m2 |
| Außenwand |  |
0,24 W/m2K 0,20 W/m2K |
0,19 W/m2 |
| Fenster |  |
1,3 W/m2K 0,95 W/m2K |
0,9 W/m2 |
| Haustür |  |
1,8 W/m2K 1,3 W/m2K |
1,3 W/m2 |
| Erdgas | 5,95 ct/kWh |
| Strom | 30,5 ct/kWh |
| Pellets | 5,32 ct/kWh |
| # | Anlagenbeschreibung |
|---|---|
| 1 | Gas-Brennwertheizung, 13 kW |
| 2 | Gas-Brennwertheizung, 13 kW Solarthermieanlage, 15,4 m2 Aperturfläche, 30° Neigung, Ausrichtung -27° Süd 10% Heizungsunterstützung, 50% Trinkwassererwärmung |
| 3 | Luft-Wasser Wärmepumpe COP A-7/W35 = 3,30; COP A2/W35 = 3,70; COP A10/W35 = 4,60 Leistung A-7/W35 9,72 kW |
| 4 | Pellet-Heizung, 10 kW |
| # | Erdgas bzw. Pellets |
Strom | Endenergie | Primärenergie | Energiekosten/Jahr |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 14.878 kWh/a | 594 kWh/a | 115 kWh/m2a | 102 kWh/m2a | 1.066,41 € |
| 2 | 10.522 kWh/a | 575 kWh/a | 73 kWh/m2a | 83 kWh/m2a | 801,43 € |
| 3 | 4.660 kWh/a | 31 kWh/m2a | 55 kWh/m2a | 1.421,30 € | |
| 4 | 16.369 kWh/a | 417 kWh/a | 111 kWh/m2a | 27 kWh/m2a | 998,02 € |
Wärmepumpe
Bei der Wärmepumpe ist zu beachten, dass der Leistungskoeffizient (COP) vom Temperaturunterschied abhängig ist. Der COP-Wert ist das Verhältnis von Wärmeleistung und Stromverbrauch. Der COP-Wert wird in der Form Buchstabe °C Wert / Buchstabe °C Wert angegeben. Der erste Wert gibt das Temperaturniveau der Wärmequelle an, dabei kennzeichnet "B" Erdreich, "W" Grundwasser und "A" Luft. Die Lufttemperatur für die Luft-Wasser Wärmepumpe wird also in der Form A-7°C für eine Lufttemperatur von -7°C angegeben. Der zweite Wert kennzeichnet die Vorlauftemperatur für die Raumheizung, für die Luft-Wasser Wärmepumpe ist dies z.B. W 35°C für eine Vorlauftemperatur von 35°C. Wichtig bei Einsatz einer Wärmepumpe ist eine geringe Vorlauftemperatur, da der COP mit steigender Temperaturdifferenz kleiner wird. Ein Betrieb ist nur mit Flächenheizkörper oder Niedertemperatur-Heizkörper wirtschaftlich. Ein weiterer Kennwert der Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl "JAZ". Diese Kennzahl gibt das Verhätnis des Jahresertrages an Heizenergie zur aufgewendeten Energie (einschliesslich Hilfsenergie für beispielsweise Umwälzpumpen).
Bei einer durchschnittlichen Jahresarbeitszahl von 3,2 sind die Betriebskosten der Wärmepumpe derzeit immer noch größer als bei Nutzung von Erdgas, Heizöl oder Pellets.
Wegen des politisch festgelegten Primärenergiefaktors von Strom ist der Aufwand an "Primärenergie" bei der Wärmepumpe niedrig. Für die Betrachtung der Umweltbilanz ist die Art der Stromerzeugung von Bedeutung. Strom kann sowohl regenerativ z.B. aus Photovoltaik, Wasserkraft oder Windkraftanlagen erzeugt werden als auch durch Verbrennung fossiler Brennstoffe wie z.B. Kohle, Öl oder Gas. Aktuell werden aber immer noch fast 2/3 des Stroms aus nicht regenerativen Energieträgern erzeugt. Der Anteil erneuerbarer Energien betrug 2018 (Quelle: Umweltbundesamt) 37,8 %.
In 2017 (Quelle: Umweltbundesamt) betrug der Anteil Wärmepumpen 11,0 % der Wärmeerzeuger.
Brennwertheizung
Bei einer Brennwertheizung gilt es, die Rücklauftemperatur unterhalb der Kondensationstemperatur (Rauchgastaupunkt) zu halten. Oberhalb dieser Temperatur arbeitet die Heizung lediglich im Heizwertbereich. Je niedriger die Rücklauftemperatur desto höher ist der Wirkungsgrad. Auch bei dieser Technik ist eine Flächenheizung von Vorteil.
| Brennstoff | Rauchgastaupunkt | Unterschied gegenüber Heizwert |
|---|---|---|
| Erdgas | 59 °C | 11 % |
| Heizöl | 48 °C | 6 % |
| Holz | 56 °C | 8,5 % |
Gas-Brennwertheizung
Die Gas-Brennwertheizung wird derzeit überwiegend mit fossilem Brennstoff betrieben. Es handelt sich um erprobte und preiswerte Technik.
In 2017 (Quelle: Umweltbundesamt) betrug der Anteil Öl-/Gas-Brennwerttechnik 74,8 %
Pellet-Heizung
Bei der Pellet-Heizung werden Pellets als Brennstoff eingesetzt. Pellets gelten als regenerativ, da Holz ein nachwachsender Rohstoff ist. Problematisch bei der Verbrennung von Holz sind die dabei entstehenden Schadstoffe insbesondere Feinstaub.
Der Energieinhalt von Pellets beträgt etwa 5 kWh/kg. 1m3 Rauminhalt entspricht etwa 650 kg Pellets. Als Faustregel (Quelle: Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband) wird pro kW Heizlast ein Lagerraum von 0,9 m3 empfohlen.
Für ein Gebäude mit einer Heizlast von 15 kW ergibt sich ein empfohlenes Lagervolumen von 13,5 m3 (einschl. Leerraum). Das nutzbare Raumvolumen von 9 m3 entspricht 5.850 kg Pellets, diese liefern 29.250 kWh Energie.
In 2017 (Quelle: Umweltbundesamt) betrug der Anteil Biomasse 3,7 %
Fazit
Betrachtet man die laufenden Betriebskosten auf Basis der aktuellen Energiepreise verursacht die Gas-Brennwertheizung mit Solarthermie-Anlage die geringsten Energiekosten.
Den niedrigsten Primärenergieeinsatz hat die Pellet-Heizung.
©InDiGuD • Ingenieur-Dienstleistung Günter Dörrhöfer «» 08080 Seitenaufrufe. Aktueller Aufruf von 18.116.15.124 (ec2-18-116-15-124.us-east-2.compute.amazonaws.com)