Heizen mit System

Bei den Produkten für die zentrale Heizungs- und Warmwasserbereitung unterscheiden sich die Angebote auf dem Markt nicht grundsätzlich.
Natürlich gibt es, abgesehen von verschiedenen Leistungsklassen für verschiedene Wärmebedarfe, Spezialitäten. Meist sind dies Nachrüst-Produkte für die Sanierung alter Anlagen. Doch auch Besitzer alter Öl- und Gasheizungen können vom Idealbild eines neu geplanten Gesamtsystems viel lernen: Zum einen, wo genau mit Kompromissen zu rechnen ist. Und zum anderen, dass es manchmal einfacher (wenn auch zunächst teurer) ist, die Anlagensanierung recht radikal anzugehen.

Tabula rasa
Das Zauberwort für jede Neuplanung heißt Niedertemperatur-System. Es betrifft nicht nur den Heizkessel, sondern ebenso assistierende Wärmeerzeuger wie Solaranlage oder Wärmepumpe sowie die Wärmeverteilung in den Räumen. Arbeiten alle Komponenten auf einem möglichst niedrigen Temperaturniveau, lässt sich mit einem Minimum an eingesetzter Energie ein Maximum an Nutzwärme erzielen. Der Fachmann spricht dann vom maximalen Nutzungsgrad einer Anlage. Und die dazu gehörige Prozentangabe kommt dem nahe, was die Herstellerprospekte versprechen (Nicht, dass hier mit falschen Zahlen operiert würde - doch unter Laborbedingungen lassen sich eben andere Wirkungsgrade erzielen als im täglichen Leben ...).

Körperwärme
Niedertemperatur, das lässt die leise Befürchtung aufkommen, man müsste eventuell mal frieren. Um dies gleich zu widerlegen, gehen wir das System von der Wärmeverteilungs-Seite an. Zunächst gilt eine einfache Regel: Je größer die Abstrahlflächen im Raum, desto niedriger muss die Heizwassertemperatur sein, die durch den Heizkörper fließt, um für wohlige Wärme zu sorgen. Zwei Extreme: Ein kleiner Heizkörper im Altbau muss glühen, um den ganzen Raum zu heizen. Er ruft zeitweise über 80 Grad heißes Wasser aus dem Kessel ab. Eine Flächenheizung, ob als wasserdurchflossene Fußboden- oder Wandheizung, würde bei solchen Temperaturen den Raum und die Bewohner gehörig ins Schwitzen bringen. 40 Grad Wassertemperatur, bei enger Verlegung der Rohre auch nur gut 30 Grad, reichen völlig aus. Irgendwo zwischen diesen Extremen liegen moderne Plattenheizkörper, Radiatoren und Konvektoren. Übrigens erhöht sich auch der Anteil an angenehmer Strahlungswärme mit der Größe des Heizkörpers. Damit reduzieren sich Luftumwälzung und Staubaufwirbelung. Und die Energieverluste beim Warmwassertransport in den (gut gedämmten!) Leitungen werden ebenfalls minimiert.

Solare Unterstützung
Verfolgen wir den geschlossenen Heizwasser-Kreislauf weiter: Das abgekühlte Rücklaufwasser muss mittels Wärmetauscher im zentralen Speicher wieder auf die Vorlauftemperatur gebracht werden. Dies ist bei angenommenen 35 Grad Soll-Temperatur keine große Kunst, sprich: Im Speicher müssen keine allzu hohen Temperaturen herrschen. Damit werden erstens die Energieverluste reduziert, die allein durch die Vorratshaltung des Warmwassers entstehen. Zweitens: Der Heizkessel muss wenig Brennstoff verpulvern, um diese Vorratstemperatur zu halten. Damit bleibt auch der Umwelt Einiges erspart. Und drittens: Bei derart niedrigen Temperaturen können auch regenerative ?Heizungs-Assistenten? effizient eingesetzt werden. Eine Wärmepumpe oder eine Solaranlage produziert dann schon bei knapp über 40 Grad nutzbare Wärmegewinne, die in einem eigenen Wärmetauscher-Prozess ganz unten im Kombispeicher eingelagert werden. Ganz unten deshalb, weil in einem solchen Schichtenspeicher unten die niedrigsten, oben die höchsten Temperaturen herrschen.

Brennwert-Nutzung
Eine weitere Systemkomponente nutzt die niedrigen Temperaturniveaus in unserem optimalen System aus, die Brennwerttechnik. Im Gegensatz zum marktüblichen Niedertemperatur-Öl- oder Gasheizkessel gibt sich ein Brennwertkessel nicht mit der einfachen Verbrennung von Heizöl oder Erdgas zufrieden. Er gewinnt zusätzlich die Energie, die nach dieser Verbrennung normalerweise ungenutzt durch die Abgasleitung entfleucht. Hierzu wird einmal mehr ein Wärmetauscher-Prozess benötigt: Das Heizungs-Rücklaufwasser nämlich kühlt die Abgase ab, dabei kondensiert das Gas. Es wird Kondensationswärme frei, die als nutzbare Energie im Heizkreislauf verbleibt. Und wieder gilt: Je niedriger die Heizungs-Rücklauftemperatur, desto mehr Kondensationswärme wird frei ? desto höher der Brennwertnutzen. Auch hier sind die Prozentangaben der Hersteller ein Idealzustand, der schwer zu erreichen sein dürfte. Doch die über hundert Prozent liegenden Werte sind kein Werbegag. Da sich die Angabe des Wirkungsgrades allein auf den Heizwert eines Brennstoffs bezieht (maximal 100 Prozent), muss die Brennwertnutzung hinzu addiert werden. Und da beim Erdgas gut elf Prozent nutzbare Wärme im Abgas stecken, beim Heizöl gut sechs Prozent, ergeben sich eben Werte jenseits der mathematischen Logik. Resultat der Brennwertnutzung ist kühles Abgas. Das bringt Ihnen Vorteile bei der Abgasleitung: Weder besonderes Material noch große Rohrquerschnitte sind nötig. Hängt die Therme zudem unterm Dach, ist nur noch ein kurzes Rohrsystem nötig. Planen Sie Ihren Neubau allerdings ohne ein- oder mehrzügigen Schornstein, dann schließen Sie damit die spätere Installation eines Kachel- oder (Holzpellet-)Kaminofens aus.

Ohne Schwefel
War die Brennwerttechnik bislang eine Domäne der Gasheizungen, ist sie nun auch beim Öl auf dem Vormarsch. Ein Hemmnis war bislang, dass das anfallende Kondensat beim Gas einfach in die Kanalisation geleitet werden kann. Heizöl dagegen enthält Schwefel, der bei der Verbrennung zu Schwefeldioxid oxidiert - ein grundsätzlicher ökologischer Nachteil dieses Brennstoffs gegenüber Erdgas.
Wird nun auch der Brennwert genutzt, entsteht bei der Kondensation schweflige Säure und Schwefelsäure. Das Kondensat weist pH-Werte zwischen zwei und drei auf und muss vor der Ableitung in die Kanalisation neutralisiert werden. Seit gut einem Jahr wird nun auch schwefelarmes Heizöl angeboten, mit dem nicht nur die Neutralisation entfällt und die in Heizkessel und Wärmetauscher verwendeten Materialien geschont werden, sondern auch der Umwelt etwas Gutes (beziehungsweise etwas weniger Schlechtes) getan werden kann. Allerdings: Wer seine Ölheizung so ökologisch betreiben möchte, muss für schwefelarmes Öl und für die komplexere Verbrennungstechnologie etwas tiefer in die Tasche greifen.
Auch nachgeschaltete Brennwert-Wärmetauscher mit eingebauter Neutralisations-Box sind auf dem Markt, mit denen Ölheizungen zu Brennwertgeräten aufgemöbelt werden können.

Öl-Innovationen
Weniger Energiebedarf - das heißt bei einer Ölheizung auch: weniger Tankvolumen und weniger Lagerfläche. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus reichen 1500 bis 2000 Liter pro Jahr für Heizung und Warmwasser. Ein eigener Lagerraum ist erst ab 5000 Liter nötig. Beim Zukunftsprojekt SmartHouse, präsentiert von verschiedenen Fachverbänden auf der letzten Fachmesse ISH, schlummert der Öl-Jahresvorrat von gerade mal 800 Liter sicher und Platz sparend in einem zwei Meter hohen und 90 Zentimeter breiten Wandschrank im Hauswirtschaftsraum. Dazu noch eine wandhängende Öl-Brennwertheizung  und schon wird auch beim ölbeheizten Neubau eine Unterkellerung überflüssig. Ein weiteres Betätigungsfeld für die Ölheizungs-Ingenieure ist die Entwicklung von Leistungsbereichen, die zu solchen Energiespar-Neubauten passen. Wegen dem gegenüber Gas komplizierteren Verbrennungsprozess - der flüssige Brennstoff Öl muss zunächst in ein Gas verwandelt werden - liegen bislang die Leistungs-Untergrenzen bei rund 14 Kilowatt. Prototypen mit Verdampfungsbrennern, die auch die Leistungsbereiche bis herunter auf rund sieben Kilowatt abdecken, weisen auch hier auf absehbare ?Energiesparhaus-kompatible? Lösungen hin.
Zugegeben: Die Öl-Innovationen liegen noch deutlich über dem Preis für das marktübliche Niedertemperatursystem, zum Teil bedingt durch die höheren Ansprüche an die verwendeten Materialien. Beim Gas hingegen hat sich der anfängliche Mehrpreis für die Brennwertnutzung deutlich reduziert und liegt kaum noch über dem Preis für eine Gas-Niedertemperaturheizung.

System-Steuerung
Zum perfekten System gehört natürlich auch eine Haushülle, die die Wärme möglichst lange in den Räumen hält. Und die alltägliche Nutzung durch die Bewohner sollte all den Perfektionismus nicht ad absurdum führen. Neben den obligatorischen Einzelraum-Thermostaten, die bei der Wärmeverteilung heute eine detaillierte und auf fast alle Lebensgewohnheiten zugeschnittene Programmierung zulassen, muss auch die Gesamtanlage vorausschauend gesteuert werden. Eine zu träge Reaktion des Kessels würde im Energiesparhaus schnell zu einer Überhitzung beziehungsweise zum Energie-Verschleudern per spontaner Fensterlüftung führen. Witterungsgeführte Regler wissen rechtzeitig, mit welchem Wärmebedarf zu rechnen ist und weisen das Herz der Anlage rechtzeitig darauf hin. Mit einer eigenen Steuerung ist zudem der solare Kreislauf ausgestattet.

Nichts ist perfekt
Brennwertkessel, solare Heizungsunterstützung, Kombi-Schichtenspeicher, witterungsgeführte Regelung, Flächenheizung  und alles im perfekten Zusammenspiel im Energiesparhaus. Schön wär´s, doch leider läuft selbst bei der Planung einer nagelneuen Anlage nicht alles so einfach. Der wichtigste Faktor, der das beschriebene Optimum auf den Boden der Realität zurück holt, ist die Bereitung des warmen Brauchwassers. Denn beim Baden oder Duschen geben wir uns nicht mit 35 Grad warmem Wasser zufrieden. Die Ansprüche an eine komfortable Warmwasserbereitung sind völlig unabhängig vom Heizwärmebedarf eines Hauses zu sehen. Täglich rinnen pro Bundesbürger 40 bis 60 Liter warmes Wasser aus dem Hahn und auch die Bewohner eines Drei-Liter-Hauses bevorzugen vielleicht ein Wannenbad gegenüber der Dusche. Auf jährlich rund 500 bis 1000 Kilowattstunden pro Person summiert sich der Energiebedarf hierfür. Je niedriger der Gesamt-Wärmebedarf eines Hauses, desto stärker fällt der Warmwasserbedarf ins Gewicht. So steht die Warmwasserbereitung in Altbauten an zweiter, in neuen Energiesparhäusern sogar an erster Stelle unter den Energieverbrauchern. Um unser schönes Niedertemperatur-System nicht aus dem Gleichgewicht zu bringen, gibt es einige Möglichkeiten: Wozu gibt es schließlich Solaranlagen, die übers Jahr gesehen zwei Drittel des warmen Brauchwassers ganz alleine auf Temperatur bringen. Und wozu haben wir ausgeklügelte Schichtenspeicher, von denen wir bisher nur die untere, kühle Schicht (für den Solarwärmetauscher) und die mittlere, lauwarme Schicht (für den Heizungskreislauf) genutzt haben. Ganz oben wird nämlich das heißere Brauchwasser vorrätig gehalten. Hier befindet sich auch der Anschluss des Brenners, der dann einspringt, wenn´s die Solaranlage nicht mehr alleine schafft oder gerade mal Badetag angesagt ist. Eine maximale Hygiene des warmen Trinkwassers gewährleistet dabei die indirekte Erwärmung mittels Wärmetauscher. Doch es bleibt festzuhalten: Je höher die Komfortansprüche der Bewohner an die Warmwasserversorgung, desto geringer ist der reale Nutzungsgrad der Anlage. Und auch die kleinen, wandhängenden Gas-Brennwertthermen stoßen dann ganz schnell an ihre Kapazitätsgrenzen.

Lange Wege
Abweichungen vom Optimum einer zentralen Heizanlage ergeben sich nicht zuletzt auch, wenn sich Warmwasser-Zapfstellen weitab vom zentralen Speicher befinden und zudem selten genutzt werden. Das kann etwa in einem Gästetrakt des Hauses der Fall sein. Hier sind möglicherweise dezentrale Durchlauferhitzer nicht nur die preisgünstigste, sondern auch die Energie sparendste Lösung. Denn die Energieverluste über lange Leistungswege sollten nicht unterschätzt werden. Entscheidender ökologischer Maßstab ist dabei immer der Verbrauch an Primärenergie  und wenn hier im Einzelfall ein Elektro-Durchlauferhitzer Vorteile aufweist, sind Anti-Strom-Reflexe fehl am Platz.
Beim Neubau sind solche Kompromisse eher die Ausnahme und können oftmals durch eine geschickte Planung der Warmwasserzapfstellen vermieden werden: Eine Anordnung der Nassräume Wand an Wand beziehungsweise übereinander liegend verkürzt nicht nur die Leitungswege, sondern reduziert auch den Installationsaufwand und die Transport-Wärmeverluste. Doch auch bei kurzen Warmwasserleitungen sollten Sie auf eine gute Dämmung achten.

Oldtimer raus!
Sachzwänge sind im Altbau der Normalfall. Patentrezepte gibt es nicht. Doch betrachtet man das Einspar-Potenzial, das in der Heizungsmodernisierung liegt, so ist selbst mit Kompromisslösungen einiges möglich. Knapp zwei Millionen Kessel-Old}timer erfüllen noch nicht die Grenzwerte der Bundes-Immissionsschutz-Verordnung und müssten in den nächsten Jahren sukzessive erneuert werden. Dazu kommen die Fristen der Energie-Einsparverordnung - insgesamt ein Wirrwarr von Vorschriften, bei dem unterm Strich festzuhalten bleibt: Es muss etwas getan werden.
Bevor Sie nun in wilden Aktionismus verfallen, ist dringend eine Vor-Ort-Beratung durch einen zertifizierten Energieberater zu empfehlen. Den größten Teil der Kosten hierfür übernimmt der Staat und Ihr Eigenanteil von rund 130 Euro/250 Mark ist sehr gut angelegtes Geld. Denn der Berater sieht die Heizanlage als einen Bestandteil des Altbau-Energiesystems und rät Ihnen vielleicht, zuerst die Fenster oder die Dämmung zu erneuern. Daraus folgt ein geringerer Energiebedarf und die Heizanlage kann dann vielleicht eine Nummer kleiner ausfallen.

Modernisierungs-Schritte
Bei der Heizung selbst ist ein Austausch des Brenners bestenfalls der erste, relativ unkomplizierte und kostengünstige Schritt zur modernen Anlage. Neue Niedertemperatur- und Brennwertkessel arbeiten nicht nur deutlich effizienter, sie sind auch besser gedämmt. Fordern jedoch altertümliche Heizkörper siedend heißes Wasser an, dann muss auch ein neuer Kessel häufig auf Hochtouren laufen.Auch die Frage, ob Sie bei der Heizungsmodernisierung gleich auch den Brennstoff - von Öl zu Gas - wechseln sollen, hängt von vielerlei Faktoren ab. Der Zustand von Öltank oder bestehender Abgasführung spielen hier eine wichtige Rolle. Alte Schornsteine sind oft auf 200 Grad heiße Luft ausgelegt. Kühlere und schadstoffärmere Abgase moderner Heizanlagen kondensieren dann schon im Kamin, das aggressive Kondensat zersetzt die Wände des Schlotes. Um einer solchen Versottung vorzubeugen, müssen oft auch Kaminzüge saniert werden, die an sich gar keine Schäden aufweisen. Meist werden die angebotenen Sanierungssysteme im alten Kamin verlegt. Allen übrigen beschriebenen Komponenten ökologischer Heizanlagen, von der Solaranlage bis zur Fußbodenheizung, harmonieren mit modernen Ölheizungen ebenso wie mit gasbetriebenen Anlagen. Wenn Sie jedoch zum Beispiel eine Solaranlage im Altbau auch zur Heizungsunterstützung nutzen wollen, dann sollte das Gebäude zuvor mit flankierenden Maßnahmen ein Stück weit zum Niedrigenergiehaus gemacht werden.

Hohe Erwartungen
Ein ganz wichtiger Planungsgrundsatz: Gehen Sie davon aus, dass der Heizungsmarkt auch für Ihren Neu- oder Altbau eine maßgeschneiderte Lösung bereit hält. Ermitteln und formulieren Sie Ihre Vorgaben so exakt wie möglich. Legen Sie bei Beratungsgesprächen mit dem Fachhandwerker oder bei der Einholung von Angeboten immer diesen strengen Maßstab an. Das gilt für den Leistungsbereich des Kessels, für das Volumen des Speichers, für den Standort der Anlage und natürlich auch für den Brennstoff. Lassen Sie sich nicht ohne detaillierte Wärmebedarfsberechnung eine 08/15-Lösung andrehen. Denken Sie auch daran, spätere Ausbaustufen gleich mit einzukalkulieren, etwa durch den Kauf eines Kombispeichers oder die Verlegung von Leerrohren, um später eine Solaranlage schnell und günstig installieren zu können. Schließlich lässt sich das ökologische Optimum auch in mehreren Schritten erreichen.



Bild: BUND
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