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Heizung der Zukunft: Wie modernes Heizen in Altbau und Neubau aussieht

Buderus HeizungenDie geplante Senkung der CO?-Emissionen betreffen nicht ausschließlich den Straßenverkehr oder die Industrie, denn auch das Heizen verursacht je nach verwendeter Heiztechnik einen nicht zu vernachlässigenden Schadstoffausstoß. Weiter werden die Ressourcen knapper und entsprechend steigen die Kosten für Strom, Gas und Öl. Um Energieverbrauch und Schadstoffausstoß zu senken, beruhen die Pläne für Gebäude auf zwei Säulen: eine Pflicht zur adäquaten Dämmung und eine Umstellung auf moderne Heizsysteme. Als Alternativen kommen hierfür unter anderem Wärmepumpen sowie Solarthermie infrage. Darüber hinaus setzen viele Hausbauer beim Neubau und der Altbausanierung schon heute auf Hybridtechniken, die verschiedene Heizsysteme miteinander kombinieren. Erfahren Sie nun mehr über die Zukunftstechnologien des Heizens und wie genau die Heizung der Zukunft für Altbau und Neubau in den meisten Haushalten aussehen könnte.

Was sind die Hintergründe für eine Umstellung der Heiztechniken?

Heizung der Zukunft: Wie modernes Heizen in Altbau und Neubau aussiehtDass der CO?-Ausstoß auch hierzulande deutlich zu hoch ausfällt, ist mittlerweile jedem bekannt. In Deutschland kommt jeder Bürger auf eine Menge von durchschnittlich 12,5 Tonnen. Erstaunlicherweise entfällt in den meisten Ländern der EU auf den Privatbereich ein höherer Anteil als auf Transportmittel wie

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  • Auto oder
  • Flugzeug.

Um die Energiewende umzusetzen, soll in den folgenden Jahren der Einsatz fossiler Brennstoffe so weit wie möglich reduziert werden und durch den Einsatz erneuerbarer Energien ersetzt werden. Zudem handelt es sich bei Öl und Gas um endliche Ressourcen; von Sonne und Wind hingegen sind wir nahezu ständig umgeben und die Techniken in diesem Bereich haben sich in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt. Daneben arbeiten viele Ingenieure an Techniken wie der Wärmepumpe oder der Brennstoffzelle.

Der Bundesverband der Heizungsindustrie (BDH) hat festgestellt, dass mehr als die Hälfte der Heizungsanlagen veraltet ist und die raren Ressourcen, damit ineffizient verbraucht werden. Etwa 25 Prozent der Haushalte heizen sogar noch klassisch mit Öl. Die Bundesregierung reagierte darauf mit dem sogenannten Ölheizungsverbot ab dem Jahr 2026. Dies bedeutet jedoch nicht, dass bestehende Heizungen nicht länger betrieben werden dürfen; das Verbot betrifft lediglich den Einbau neuer Heizsysteme, die ausschließlich Öl für die Gewinnung von Energie nutzen. Eine Förderung von reinen Gas- oder Ölheizungen ist heute bereits nicht mehr möglich, für eine moderne Heizung mit einer Wärmepumpe, einer Biomasseanlage usw. hingegen ist ein staatlicher Zuschuss von bis zu 40 Prozent durchaus üblich.

Hinweis: Laut Gesetz notwendig wird ein Austausch der Gas- oder Ölheizungsanlage nur dann, wenn diese vor 1992 installiert wurde. Man spricht hier von der so genannten Austauschpflicht nach dem GEG (Gebäudeenergiegesetz).

Die Heizung der Zukunft setzt auf erneuerbare Technologien

Wer heutzutage modern heizen möchte, setzt auf eine der erneuerbaren Technologien oder kombiniert mehrere Heizsysteme in Form einer Hybridheizung miteinander. Alle neuen Technologien sind zwar bei der Anschaffung mit relativ hohen Kosten verbunden, auf Dauer gesehen jedoch sparsam und schonen nachhaltig Klima und Umwelt. Die sechs gängigsten Möglichkeiten, wie Sie zu Hause modern heizen können, sind:

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  • Wärmepumpe
  • Solarthermie/Fotovoltaik
  • Biomasseanlage
  • Brennstoffzelle
  • Hybride Heizsysteme

Modernes Heizen mit einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe wird bisher zumeist in einer der folgenden drei Ausführungen installiert:

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  • Luftwärmepumpe
  • Wasserwärmepumpe
  • Erdwärmepumpe

In allen drei Fällen nutzt die Wärmepumpe lediglich die Energie aus der Umwelt und erzeugt die Wärme für die Heizkörper völlig ohne einen Verbrennungsprozess. Die einzig notwendige Energie, die für diese Heizung der Zukunft benötigt wird, ist Strom.

Die genaue Funktionsweise wird Ihnen anhand der vier Hauptkomponenten des Heizkreislaufes in der nachstehenden Tabelle erläutert:

Stelle im Heizkreislauf Funktion
Verdampfer Im Inneren einer Wärmepumpe bindet sich ein Kältemittel, welches bereits bei einer sehr geringen Temperatur verdampft. Für dieses Verdampfen nutzt der sogenannte Verdampfer die Energie aus der Umwelt.
Kompressor Sobald das Kältemittel verdampft, gelangt es in den Kompressor. Durch den hier erzeugten Druck, entsteht Wärme.
Einleitung in die Heizkörper Die entstandene Wärme gelangt nun in das eigentliche Heizsystem und versorgt die Räume mit der gewünschten Temperatur.
Entspannungsventil Sobald sich der Dampf beim Heizen abkühlt, verflüssigt sich das Kältemittel erneut. Über ein sogenanntes Entspannungsventil senkt sich der Druck und das Kältemittel wird erneut an den Verdampfer weitergeleitet und der Heizkreislauf beginnt erneut.

Im Trend sind Wärmepumpen vor allem bei einem Neubau, da hier bereits bei der Planung Voraussetzungen wie ausreichend große Heizkörper oder eine adäquate Dämmung gewährleistet sind. Wer einen Altbau mit einer Wärmepumpe modernisieren möchte, sollte seine alte Anlage und die Räumlichkeiten vorher von einem Heizungsinstallateur überprüfen lassen. Mitunter müssen lediglich einige Heizkörper ausgetauscht werden, damit Sie diese Heizung der Zukunft für einen Altbau nutzen können.

Die Anschaffungskosten für eine Wärmepumpe sind abhängig von der Ausführung und ob der Zugang zur benötigten Energie erst erschlossen werden muss. Eine Luftwärmepumpe ist mit Preisen ab 8.000 Euro am günstigsten. Eine Erdwärmepumpe hingegen kostet durchschnittlich zwischen 10.000 und 12.000 Euro und die Kosten für die Erschließung betragen je nach Gerät und Hersteller weitere 2.000 bis 10.000 Euro. Bedenken Sie jedoch, dass die Installation von Wärmepumpen derzeit mit 35 Prozent staatlich gefördert wird. Darüber hinaus erhalten Sie eine Förderung von weiteren zehn Prozent, wenn Sie eine alte Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzen.

Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe im Überblick

  • moderne Heizung ohne Verbrennungsprozess – 90 Prozent weniger CO?-Ausstoß gegenüber einer Gasheizung
  • Kosten entstehen lediglich durch den Stromverbrauch
  • staatlicher Zuschuss von bis zu 45 Prozent
  • sehr zuverlässiges, effizientes Heizsystem
  • Wartungen nur sehr selten erforderlich
  • recht hohe Anschaffungs- und ggf. Erschließungskosten
  • kann nicht in jedem Altbau installiert werden

Modernes Heizen mit einer Solarthermieanlage

Zur Unterstützung der Heizung oder des Aufbereitens von Warmwasser sieht man Solarkollektoren bereits seit vielen Jahren auf den Dächern in Stadt und Land. Dass eine Solarthermieanlage häufig mit anderen Heizsystemen kombiniert wird, liegt hierzulande vor allem an den fehlenden Sonnenstunden in den Wintermonaten. Dennoch hat diese Technik ein sehr großes Potenzial, weshalb Experten von bis zu sieben Millionen verbauten Anlagen im Jahre 2030 ausgehen.

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Die Funktionsweise einer Solarthermieanlage ist recht einfach: Die Wärme der Sonnenstrahlen gelangt auf die Kollektoren und wird an ein spezielles Solarfluid weitergegeben. Dieses Gemisch wiederum leitet die Energie in den Solarspeicher. Die gespeicherte Energie kann nun zum Duschen oder als Unterstützung der Heizung genutzt werden.

Die Preise für eine Solarthermieanlage sind stark abhängig von der Anzahl der gewünschten Kollektoren und der damit verbundenen Fläche. Grundsätzlich gibt es kleine Anlagen, die auf vielen Balkonen oder auf Altbaudächern einfach installiert werden können, bereits für wenige tausend Euro. Soll eine größere Fläche von zehn bis zwölf Quadratmetern mit einer Anlage bestückt werden, liegen die Preise inklusive Installation bei zwischen 10.000 und 12.000 Euro. Auch hier ist jedoch eine Bezuschussung von 30 Prozent für die Aufrüstung oder Nachrüstung üblich.

Vor- und Nachteile einer Solarthermieanlage im Überblick

  • umweltfreundliche Energieerzeugung
  • perfekte Kombinationsmöglichkeit mit anderen Heizsystemen
  • Installation selbst an Balkonen von Eigentumswohnungen möglich
  • ideal als Aufrüstung für viele Altbauhäuser und -wohnungen
  • verhältnismäßig geringe Anschaffungskosten
  • Zuschuss von 30 Prozent möglich
  • Energieerzeugung abhängig von Länge und Stärke der Sonneneinstrahlung
  • als alleiniges Heizsystem zumeist nicht geeignet

Modernes Heizen mit einer Biomasseanlage

Mit dem Begriff Biomasseanlage ist nicht nur die Energieaufbereitung mithilfe von Kuhdung auf landwirtschaftlichen Betrieben gemeint, sondern ebenso der recht beliebte Pelletofen, mit welchem sich vor allem im Einfamilienhaus Heizkosten sparen lassen. Unterteilt werden Biomasseanlagen insgesamt in Einzelöfen sowie Großanlagen, die sich für ein Mehrfamilienhaus oder ein gewerbliches Gebäude nutzen lassen. Auf den landwirtschaftlichen Betrieben stehen zumeist große Biomasseheizwerke, deren Energie häufig zahlreiche Häuser in der Nähe über das Fernwärmenetz versorgt.

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Im Gegensatz zu Gas- oder Ölheizungen werden bei einer Biomasseanlage ausschließlich biologische Brennstoffe verwendet. In einem Einzelofen werden zumeist Pellets, überschüssiges Sägemehl, Holzscheite oder Hackschnitzel verbrannt. Große Heizwerke setzen darüber hinaus zur Energiegewinnung häufig auf landwirtschaftliche Abfälle wie Getreidereste, Kuhdung oder Pferdemist.

Als Heizung der Zukunft hat sich vor allem der Pelletofen auf dem Markt durchgesetzt. Die Pellets bestehen zumeist aus gepressten Holzabfällen und jedes der Presslinge verfügt über eine einheitliche Größe. Im Trend ist ein solcher Ofen vor allem aufgrund der wohligen Wärme, die beim Beheizen in den Räumen entsteht. Darüber hinaus ist eine Biomasseanlage trotz relativ hoher Anschaffungskosten auf Dauer gerechnet sehr viel kostengünstiger als eine Beheizung mit Öl oder Gas. Der Emissionsausstoß beschränkt sich lediglich auf das CO?, welches die Bäume oder Pflanzen vor Fällen oder Ernte aufgenommen haben.

Genau wie für die Wärmepumpe oder Solarkollektoren werden Pelletöfen oder andere Biomasseanlagen staatlich gefördert. Einen kleinen strombetriebenen Pelletkessel für den Neubau oder Altbau erhalten Sie bereits für zwischen 700 und 2.000 Euro. Eingesetzt wird ein kleiner Pelletofen zumeist jedoch nur ergänzend zu einem weiteren Heizsystem. Größere Anlagen werden mit Preisen von bis zu 25.000 Euro vertrieben. Staatlich gefördert werden hiervon unter Umständen 35 oder sogar 40 Prozent. Wird eine Ölheizung durch eine Biomasseanlage ersetzt, erhöht sich die Förderung auf 45 oder 50 Prozent.

Vor- und Nachteile von einer Biomasseanlage im Überblick

  • sehr behagliche Wärme in den beheizten Räumen
  • geringer CO?-Ausstoß
  • hohe Kostenersparnis beim Heizen
  • lassen sich im Altbau und Neubau installieren
  • Großanlagen eignen sich für Mehrfamilienhäuser
  • hohe Zuschüsse möglich
  • die Lagerung der Pellets erfordert recht viel Platz
  • entstehende Asche muss regelmäßig und adäquat entsorgt werden

Modernes Heizen mit einer Brennstoffzelle

Das grundlegende Prinzip der Brennstoffzelle wurde bereits vor mehr als 200 Jahren von Luigi Galvani entdeckt, nämlich: Chemische Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden. Bis ins 20. Jahrhundert hinein wurde an dieser Entdeckung weitergeforscht und die Brennstoffzelle wurde praktisch zum ersten Mal im Bereich der U-Boot-Technik angewendet. Seit den 1970er-Jahren wird aufgrund der schwindenden Ressourcen weltweit erneut vermehrt an der Entwicklung der Brennstoffzelle geforscht. Ein Ergebnis der Forschung ist die Brennstoffzellenheizung. Diese moderne Heizung wird seit Beginn der 2010er-Jahre vertrieben und heute mit bis zu 40 Prozent der Anschaffungs- und Installationskosten gefördert.

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In einer Brennstoffzellenheizung findet auf Basis eines elektrochemischen Prozesses eine Verbrennung statt. Im Gegensatz den anderen genannten Heiztechniken ist diese Verbrennung kalt. Sofern ein Gasanschluss vorhanden ist, kann diese Heizung der Zukunft bisher in Ein- und Zweifamilienhäusern installiert werden. Innerhalb der Anlage reagieren Sauerstoff und Wasserstoff miteinander. Der Wasserstoff wird hierbei aus dem Erdgas entnommen und in die Anlage gespeist. Produziert wird bei dieser Verbindung nicht nur Wärme, sondern ebenso Strom. Die Technik ist zugegebenermaßen noch nicht vollständig ausgefeilt und die Anlagen sind mit Kosten von 50.000 Euro oder mehr bisher noch sehr teuer. In der Zukunft wird die Brennstoffzellentechnik allerdings mit Sicherheit auch außerhalb der Wärmegewinnung im privaten und industriellen Sektor weiter in den Vordergrund rücken.

Hinweis: Nach einem ähnlichen Verfahren funktioniert ein Blockheizkraftwerk (BHKW), welches heute in der Industrie vermehrt zur Energieerzeugung eingesetzt wird. Im Gegensatz zu einer Brennstoffzellenheizung befinden sich in einem BHKW Turbinen und Motoren. Es handelt sich daher nicht um eine rein elektrochemische Reaktion zur Strom- und Wärmeerzeugung.

Vor- und Nachteile einer Brennstoffzellenheizung im Überblick

  • sehr leiser Betrieb
  • sehr innovative Technologie
  • Unabhängigkeit vom Stromanbieter
  • sehr hohe Einsparung von CO?
  • extrem energieeffizientes Verfahren
  • sehr hohe Anschaffungskosten
  • bisher lediglich in Ein- und Zweifamilienhäusern installierbar

Modernes Heizen mit hybriden Systemen

Bei einer Hybridheizung werden mindestens zwei Heiztechnologien miteinander kombiniert. Hierzu zählt die Kombination aus einer Wärmepumpe und einer Biomasseanlage genauso wie die Kombination aus einer konventionellen Gasheizung und einer Solarthermieanlage. Weitere Beispiele für Varianten eines hybriden Heizsystems mit zwei Technologien sind:

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  • Wärmepumpe und Solarthermieanlage
  • Wärmepumpe und Biomasseanlage
  • Biomasseanlage und Gasheizung
  • Gasheizung und Brennstoffzellenheizung

Wer sparsam und zukunftssicher heizen möchte, für den stellt ein Hybridsystem definitiv die beste Heizung dar, denn für die Speisung der Wärme kann je nach aktuellem Preis (ökonomischer Betrieb) und Schadstoffausstoß (ökologischer Betrieb) jederzeit zwischen den Technologien gewechselt werden. Das eigentliche Zentrum des Heizsystems ist der sogenannte Pufferspeicher, welcher den Wärmeüberschuss speichert und mithilfe dessen die Wohnräume zu einem späteren Zeitpunkt beheizt werden können.

Unter Ingenieuren und Installateuren ist diese Art des Heizens auch als bivalentes Heizen; oder im Falle von drei oder mehr Technologien als multivalentes Heizen; bekannt. Ein klarer Vorteil einer Hybridheizung ist, dass Sie Ihr Heizsystem flexibel erweitern und damit die recht hohen Anschaffungskosten auf einen längeren Zeitraum verteilen können. Relativ einfach in einem Altbau ist der Umbau einer Gasheizung zu einem Hybridsystem, indem zusätzlich eine Wärmepumpe und/oder eine Solarthermieanlage verbaut wird. Die genauen Kosten sind abhängig von der Kombination der Technologien und der jeweiligen Prozentzahl der Heizlastabdeckung. Grundsätzlich sind für Hybridgeräte jedoch Zuschüsse von zwischen 20 und 35 Prozent möglich.

Vor- und Nachteile einer Hybridheizung im Überblick

  • Nachteile einzelner Heizsysteme werden ausgeglichen
  • Wechsel zwischen den Technologien jederzeit möglich
  • System ist erweiterbar
  • vorhandene Heizungen im Altbau lassen sich zu einem hybriden Heizsystem umwandeln – Kombination fossiler Brennstoffe und erneuerbarer Energien
  • erfordert viel Stauraum
  • je nach Kombination recht hohe Anschaffungskosten

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