Heizung und Wassererwärmung: Systeme, Erläuterungen, Heiztipps ...

Massiv ansteigende Kosten für Heizenergie und zunehmendes Interesse am Klimaschutz führen zu einem gesteigerten Informationsbedürfnis nach neuen Heizsystemen. Wir wollen in dem Bereich „Heizung und Warmwasserbereitung“ einen Überblick  über aktuelle Heizsysteme geben, dabei einen besonderen Focus auf erneuerbare Energien legen, wohl wissend, dass die beste Heizung nichts nützt, wenn der Rest des Hauses in einem energetisch schlechten Zustand ist.

Bis auf wenige Ausnahmen (z.B. Kamin und Kachelöfen) werden heutige Haushalte über die Warmwasser-Pumpenheizung mit Wärme versorgt. Dabei wird in einem geschlossenen System durch einen Heizkessel erwärmtes Wasser über Pumpen zu den Heizflächen transportiert. Wasser ist aufgrund seiner hohen Wärmekapazität sehr gut als Speichermedium geeignet. Geregelt wird die Temperatur über Thermostate an den Heizflächen. Optimalerweise geschieht dies durch eine witterungsbedingte Regelung.

1. Neue Heizung bzw. Heizungsaustausch: Entscheidungsgrundlagen und Prüfpunkte

Bei der Auswahl des Heizsystems solltest du dich ausführlich vor der Entscheidung über Vor- und Nachteile der jeweiligen Lösungen informieren.

Eine optimale Entscheidung für alle gibt es oft nicht. Deine Wahl hängt vom Standort des Hauses (Erdgas verfügbar, Fernwärme verfügbar, Sonneneinstrahlung), von der Größe des Hauses und deinen eigenen Wünschen ab.

1.1. Neubau

Führend bei Neuinstallationen sind zurzeit Wärmepumpenanlagen. Vor einigen Jahren waren es noch Erdgasheizungen, die mit Photovoltaik kombiniert werden. Heizöl ist schon länger auf dem Rückzug. Zudem entstehen immer mehr Passivhäuser mit Wärmepumpenheizungen. Beim Passivhaus musst du dir wohl am wenigsten Sorgen machen, eine falsche Entscheidung bei der Auswahl der Heizung getroffen zu haben ;-)

Nach Wahl des Heizsystems beim Neubau kann über Anzahl und Größe der Heizkörper entschieden werden. Diese werden per Vorlauf und Rücklauf mit warmem Wasser vom zentralen Warmwasseraufbereitungssystem versorgt. Dies erfolgt in der Regel, nachdem die Innenwände aufgestellt und das Dach aufgesetzt ist. Die Montage der Heizkörper erfolgt nach den Innenputzarbeiten, aber vor den Estricharbeiten. Die Endmontage (z.B. die Thermostatventile) erfolgt dann kurz vor der Übergabe.

Wichtig ist, auf eine ausgeklügelte Heizsteuerung zu achten. Neben der individuellen Steuerungsmöglichkeit an den Heizkörpern über ein Thermostatventil (welches nicht verhängt sein darf) sollte die Steuerung über die Außentemperatur, einen Innenraumfühler und per Zeit gesteuert werden. Achte darauf, dass die Einstellmöglichkeiten nicht zu kompliziert sind bzw. dass eine Nutzungsbeschreibung direkt an der Steuerungseinheit hinterlegt wird.

Prüfpunkte nach dem Einbau

• Sind die örtlichen Vorschriften der Feuerungsverordnung eingehalten?
• Alle verwendeten Materialien sollten korrosionsgeschützt sein
• Alle verwendeten Materialien sollten genormt sein
• Stimmen die Heizkörper in den Räumen mit denen der Planung der Heizungsanlage überein?
• Überprüfe die korrekten Abstände der Heizkörper zu den umliegenden Bauteilen
• Sind alle Schellen und Befestigungsteile schallgedämmt verarbeitet?
• Sind alle Rohre ausreichend isoliert und sind alle Dehnungspunkte berücksichtigt?
• Ist eine Dichtigkeitsprüfung der Rohre erfolgt?
• Bestehe auf einen Funktionstest der gesamten Anlage
• Achte darauf, dass alle Typenschilder angebracht und lesbar sind
• Bei Fußbodenheizung: Stimmt der Fußbodenaufbau mit den Vorschriften des Fußbodenheizungs-Herstellers überein?
• Bei Fußbodenheizung: Sind alle Räume einzeln regelbar?

Heizungsraum Prüfpunkte:

• Sind die Vorschriften der Baugenehmigung für den Heizungsraum eingehalten?

1.2. Altbau

Schwieriger wird die Auswahl bei einem Heizungstausch im Altbau. Berücksichtige bei deiner Entscheidung:

• Gesetzliche Vorgaben
• Deine Einschätzung zur Entwicklung der jeweiligen Energiepreise (Bedenke: Was heute noch günstig ist, kann morgen schon teuer sein.)
• Verbrauch deines Heizsystems - Jahresnutzungsgrad
• Heizungsraum für Brennstoffvorräte notwendig?
• Separater Heizungsraum für Heizung notwendig?
• Kombinierbarkeit mit solarer Warmwasserbereitung
• Verfügbarkeit von Erdgas
• Kosten für Erdwärmeheizung / andere alternative Heizsysteme
• Möglichkeiten der Energieeinsparung / Passivhaus
• Kombinationsmöglichkeit mit Holz- / Pelletheizung, eventuell über Wohnzimmerkamin
• Schornstein notwendig, ja oder nein?
• Geruchs- und Dreckbelästigung durch Brennstoff im Haus?
• Abhängigkeit vom jeweiligen Energieversorger
• Fußbodenheizung erwünscht / möglich (kann theoretisch auch elektrisch erfolgen)
• Kosten der Vorfinanzierung von Brennstoffen

Aus all diesen Faktoren kristallisiert sich im Gespräch mit einem Heizungsfachmann deine optimale Heizung heraus. Zu diesen Informationsgesprächen raten wir dringend.

2. Der Heizkessel für Heizanlagen mit konventionellen Brennstoffen

Der Heizkessel ist das Herz der Heizungsanlage und hat sich in seiner technischen Entwicklung in den letzten beiden Jahrzehnten enorm  verbessert. Im Vergleich zu früheren Jahren, als Öl- und Gasheizkessel noch Wirkungsgrade von 60-70% erreichten, erzielen heutige, moderne Kessel Wirkungsgrade von über 90 %. Auch der Schadstoffausstoß konnte massiv reduziert werden. Bei der Auswahl des Kessels sollte zunächst auf die richtige Dimensionierung geachtet werden. Diese ist seit dem 1.4.2004 europaweit in der (DIN)EN 12831 geregelt und vom Fachmann zu berechnen. Ziel dieser Berechnung ist, dass auf der einen Seite der Kessel nicht zu groß ausfällt und somit unnötige Kosten für den Hausherren entstehen, auf der anderen Seite aber gewährleistet ist, dass an den kältesten Tagen im Jahr die Raumtemperatur auf mindestens 20-24 Grad erwärmt wird, wenn der Kessel unter Dauerlast steht.

Im Prinzip werden zwei  Kesseltypen unterschieden. Der Niedrigtemperatur-Kessel(NT-Kessel) und der Brennwertheizkessel. Beide Kesseltypen kommen im Vergleich zu früherer Hochtemperaturkessel mit wesentlich geringeren Kesseltemperaturen aus, da sie durch verbesserte Konstruktion und korrosionssichere Werkstoffe vor Korrosion geschützt sind. Hochtemperaturkessel müssen dauerhaft Wassertemperaturen von ca. 70 Grad erzeugen, damit es nicht zur Kondensation von Wasserdampf und damit zur Korrosion kommt. Man kann sich vorstellen, dass dabei sehr viel Energie verloren geht. 

Niedrigtemperatur- und Brennwertkessel sind hingegen abhängig von der Außentemperatur von ca. 30-70 Grad regelbar. Es wird also nur so viel Energie erzeugt, wie benötigt wird, um die gewünschte Temperatur zu erreichen.

Der Nutzungsgrad beschreibt, wie viel Prozent des eingesetzten Brennstoffs in Wärme umgewandelt wird. Während alte Hochtemperaturkessel Nutzungsgrade zwischen 50 und 70 % erzielen, erreichen NT-Kessel bereits Nutzungsgrade von 92 bis 95 %. Beim Brennwertheizkessel konnte dieser Wert nochmal gesteigert werden. Er ist eine Weiterentwicklung des NT-Kessels und ist so konstruiert, dass die in den Abgasen enthaltene Wärme genutzt wird. Dabei werden die Abgase abgekühlt und der in den Abgasen enthaltene Wasserdampf kondensiert. Die dabei freiwerdende Kondensationswärme wird dem Heizkreislauf zugeführt. Hierdurch wird der Nutzungsgrad nochmals um ca. 10 % verbessert und es werden Werte von über 100 % erreicht. Dies ist möglich, da als Berechnungsgrundlage der Heizwert herangezogen wird, der nur die im Brennstoff steckende Energie, abzüglich der in den Abgasen steckenden Energie, zu Grunde legt.

Da die Abgase heruntergekühlt werden, können sie nicht mehr selbständig den Schornstein verlassen und werden somit mit Hilfe von Ventilatoren an die Außenluft befördert. Dabei ist kein Schornstein mehr vonnöten, sondern es reichen einfache Abgasleitungen aus Edelstahl  oder Kunststoff. Als Folge davon hat der Markt kleine Wandgeräte entwickelt, die in der kleinsten Nische Platz finden. Bei Bedarf können Sie sich hier genauer informieren.

Das freiwerdende  Kondensat ist bei Gaswertbrennkesseln leicht säurehaltig und kann ohne Neutralisation der Kanalisation zugeführt werden. Bei Heizölbrennwertkessel ist das Kondensat erheblich saurer, sodass eine Neutralisation erfolgen muss.

Auch bei Pellets werden mittlerweile Brennwertkessel angeboten.

3. Wärmepumpe

 Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur wird die Wärme nicht aus dem Inneren des Kühlschranks entzogen, sondern die Wärme wird dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft entzogen und über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf weitergegeben. Um die relativ niedrigen Temperaturen auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben, wird eine Flüssigkeit eingesetzt, die die zugeführte Wärme aus der Luft, Erdreich oder Wasser aufnimmt und schon bei diesen relativ geringen Temperaturen (ca. 10 Grad) anfängt zu sieden und zu verdampfen. Dieser Dampf wird durch einen Kompressor verdichtet, wodurch die Temperatur ansteigt und über einen Wärmetauscher an das Heizsystem abgegeben wird.

3.1. Luft-Wasser Wärmepumpe

Dei dieser Bauweise einer Wärmepumpe (WP) wird die Wärme aus der Umgebungsluft über Ventilatoren an das Verdampfermittel transportiert. Da aber gerade in der Heizperiode die Lufttemperatur teilweise deutlich unter null Grad ist, werden zusätzliche Wärmeerzeuger benötigt (bivalent). Verwendet werden Luft-Wasser- WP oft in Lüftungsanlagen in gut gedämmten Einfamilienhäusern und Passivhäusern, indem der Abluft über die Wärmepumpe Wärme entzogen wird und dadurch die Zuluft und oft auch noch das Brauchwasser erwärmt wird.

3.2. Sole-Wasser Wärmepumpe

Diese WP entzieht dem Erdreich die benötigte Wärme. Da die Temperaturen im Erdreich relativ konstant sind, können diese Anlagen bei richtiger Dimensionierung, fachgerechter Montage und guter allgemeiner Dämmung des Hauses monovalent ausgerichtet werden, d.h. sie kommen ohne zusätzlichen Wärmeerzeuger aus. Ist das Grundstück groß genug (ca.das doppelte der zu beheizten Fläche) können Flächenkollektoren verwendet werden, die unterhalb der Frostschutzgrenze (ca. 1,5 Meter) verlaufen und ein Frostschutzgemisch (Sole) enthalten. Die Erdwärme wird durch die Sole aufgenommen. Ist das Grundstück nicht groß genug, kann auch eine Erdsonde in eine Tiefenbohrung eingebracht werden, ca. 40-100 Meter tief, auch hier mit einem Solegemisch. Eine weitere Möglichkeit ergeben Spiral- oder Grabenkollektoren, die vertikal und horizontal in Gräben eingebracht werden und weniger Platz benötigen als Flächenkollektoren.

3.3. Wasser-Wasser Wärmepumpe

Wasser-Wasser WP beziehen ihre Wärme aus dem Grundwasser, das ganzjährig eine relativ konstante Temperatur von ca. 8-10 Grad aufweist. Dazu sind zwei Schächte erforderlich. Über den einen Schacht wird das Wasser in die Wärmepumpe gepumpt (Saugbrunnen) und das abgekühlte Wasser wird über einen zweiten Schacht (Schluckbrunnen) wieder aufgenommen. Da mit dem Grundwasser in Berührung gekommen wird, ist in der Regel diese Anlage genehmigungspflichtig. Weiterhin sollte vorher eine Wasseranalyse auf Beschaffenheit und Ergiebigkeit durchgeführt werden. Ist z.B. zu viel Eisen und Mangan im Wasser, kann dies schädlich für das System sein.

3.4. Kennzahlen einer Wärmepumpe

Will man die Leistung verschiedener Systeme am Markt miteinander vergleichen, sind folgende Kennzahlen wichtig.

Bei der Leistungszahl werden Antrieb- und Heizleistung verglichen, d. h. das Verhältnis zwischen abgegebener Heizwärme und aufgenommener elektrischer Energie. Eine Leistungszahl von 4 besagt, dass das Vierfache der eingesetzten elektrischen Energie in Wärmeleistung umgewandelt wird. Da der Energieverbrauch von Hilfsmitteln, wie z. B. Pumpen, nicht mit einbezogen werden und nur niedrige Vorlauftemperaturen zugrunde gelegt werden, bildet dieser Wert nur eine Momentaufnahme ab.

Aussagekräftiger ist die Jahresarbeitszahl. Sie berücksichtigt sowohl den Energieverbrauch der Hilfsaggregate als auch die unterschiedlichen Betriebsbedingungen über das gesamte Jahr.

Abschließend kann festgestellt werden, dass sich die Installation einer Wärmepumpe im ungedämmten Altbau (meist) nicht lohnt. Geeignet ist die Wärmepumpe für gut gedämmte Neu- und Altbauten, die mit geringen Vorlauftemperaturen auskommen. In diesem Fall und wenn die geologischen Bedingungen gegeben sind, werden die hohen Anschaffungskosten für ein Wärme-Pumpen-System durch die staatliche Förderung und durch die (eventuell) geringeren Betriebskosten amortisiert. 

3.5. Das Prinzip der Wärmepumpe im Video erläutert

Wichtig: Das Video ist anschaulich gestaltet, geht aber nicht auf die Nachteile der Wärmepumpe bei ungünstigen Verhältnissen (Altbau ...) ein. 

4. Heizen mit Holz

Steigende Preise für fossile Brennstoffe und der Treibhauseffekt machen Holz mit Holz wieder interessant. Holz ist eine erneuerbare Energie und ist (fast) kohlendioxidneutral. Es wird bei der Verbrennung nur so viel CO₂ freigesetzt, wie während des Wachstums gespeichert wurde. Allerdings darf nur eingeschränkt von Co2-Neutralität gesprochen werden, da für den Transport und Weiterverarbeitung von Holz zum Brennstoff fossile Energie benötigt werden. Weiterhin werden, vor allem bei der Verbrennung von Pellets und Hackgut viele Stickoxide und Staub frei.

Im Handel werden im Wesentlichen 3 Holzbrennstoffe angeboten, für die es auch verschiedene Heizsysteme gibt:

• Stückholz oder Scheitholz
• Hackschnitzel/Hackgut
• Holzpellets 

4.1. Stückholz/Scheitholz

Stückholz ist grob in Scheitform zerkleinertes Holz mit Längen zwischen 25 und 100 cm. Nadelholz sollte nach dem Schlagen mindestens 1 Jahr, Laubholz mindestens 2 Jahre lagern, damit der Wassergehalt unter 20 % sinkt. Dazu muss das Holz so gelagert werden, dass es dem Luftzug ausgesetzt ist, aber vor Regen und Nässe geschützt ist. Je trockener das Holz, umso besser ist die energetische Ausnutzung.

4.2. Hackschnitzel/Hackgut

Hackschnitzel stammen i.d.R. als Abfallprodukt aus der holzverarbeitenden Industrie und werden nach der ÖNORM M7133 in unterschiedlichen Größen geliefert.

4.3. Holzpellets

Holzpellets werden unter hohem Druck ohne Zusatz von Bindemitteln aus Spänen und Sägemehl zu zylindrischen Presslingen geformt. Da es enorme Qualitäts- und Preisunterschiede gibt, sollten genormte Pellets bevorzugt werden, z.B. nach der DIN 51731, der ÖNORM M 7135 oder DINplus.

DIN plus ist zwar keine DIN Norm, dahinter steckt aber ein Zertifizierungsprogramm, dass die Qualität der Pellets und der Unternehmen regelmäßig durch Stichproben kontrolliert. Bei Pellets, die nach der DIN 51731 hergestellt werden, findet keine Fremdkontrolle statt.

4.4. Stückholzkessel

Stückholzkessel haben sich in den letzten Jahren in der Bedienung, Regelbarkeit und Nutzungsgrad erheblich verbessert. Heutzutage sind hauptsächlich „Holvergaserkessel“ im Einsatz, der das eingelegte Holz von unten abbrennt (Unterbrandkessel) und die dabei freiwerdenden Gase durch ein Gebläse in den Brennraum führt. Es gibt also eine klare Trennung zwischen Primär- und Sekundärverbrennung. Durch diese Trennung wird das Holz gleichmäßiger verbrannt, der Schadstoffausstoß reduziert und der Nutzungsgrad erhöht (bis 90 %)

Zwingend erforderlich bei dieser Anlage ist der Einsatz eines Pufferspeichers, da trotz verbesserter Regelung im Jahresverlauf oftmals mehr Energie produziert wird, als benötigt wird. Diese wird dann im Pufferspeicher zwischengespeichert und kann kontinuierlich entnommen werden.

4.5. Pelletsanlagen

Pelletszentralheizungen haben einen Automatisierungsgrad, der mit Öl- oder Gaszentralheizungen vergleichbar ist. Dabei erfolgt die Zündung elektrisch und die Heizleistung wird über die Sauerstoffzufuhr geregelt. Bei der Zuführung des Brennstoffs gibt es von halbautomatischen Anlagen, die einen manuell zu füllenden Behälter direkt am Kessel haben, bis hin zu vollautomatischen Anlagen, die über eine Förderschnecke oder ein Saugförderystem die Pellets aus einem Lagerraum hin zum Kessel transportieren, verschiedene Möglichkeiten. Bei vollautomatischen Anlagen sollte der Lagerraum ca. die Größe haben, die benötigt wird, um eine Jahresration an Pellets zu lagern.

Das Saugfördersystem hat den Vorteil, dass der Lagerraum nicht in der Nähe der Heizung liegen muss, sondern je nach System 30 Meter überbrückt werden können. Pufferspeicher sind aufgrund der guten Regelbarkeit nicht unbedingt erforderlich, allerdings erhöht dessen Einsatz die Nutzlast und verringert die Emissionen, da ständige Neustarts des Brenners vermieden werden.

Pelletanlagen sind sehr gut für kleine Wohneinheiten (z. B. Einfamilienhäuser) geeignet, haben mit über 90 % einen hohen Nutzungsgrad und sind ähnlich in der Handhabung wie Öl- bzw Gaszentralheizungen. Allerdings sind sie in der Anschaffung relativ teuer

4.6. Hackschnitzelanlagen

Hackschnitzelanlagen sind ähnlich im Aufbau, allerdings müssen die Fördersysteme für die Hackschnitzel deutlich leistungsfähiger sein, wodurch diese Anlagen für Einfamilienhäuser weniger angeboten werden. Der rentable Einsatz erfolgt vielmehr oft in Anlagen mit großer Heizleistung ab ca. 50 KW

4.7. Kamin und Co.

Weiterhin gibt es auf dem Markt eine Vielzahl von Holzeinzelheizungen, von Pelletsöfen über Kamin, Kaminöfen bis hin zu Kachelöfen. Sie zeichnen sich weniger durch hohen Nutzungsgrad aus, sondern werden aus gestalterischen Gründen eingesetzt und strahlen Behaglichkeit aus. Es gibt auch Einzelheizungen, die an das Zentralheizungssystem angeschlossen werden können und somit ihre Wärme nicht nur an den Raum, sondern auch an durchlaufendes Wasser abgibt, das entweder direkt zum Heizen genutzt wird oder an einen Pufferspeicher abgegeben wird.

5. Thermische Solaranlage

Thermische Solaranlagen wandeln Sonnenstrahlen in Wärme um, die dann zur Erwärmung von Brauchwasser gegebenenfalls auch zur Heizungsunterstützung genutzt wird. Der Aufbau dieser Anlagen ist relativ einfach. Sie bestehen aus einer Kollektoreinheit, die die Sonnenstrahlen in Wärme umwandeln, einem Solarkreislauf, bestehend aus einer Wärmeträgerflüssigkeit, der die Wärme zum Speicher führt und dort über Wärmetauscher die Wärme an das Brauchwasser und  gegebenenfalls an den Heizungskreislauf weitergibt. Über einen Solarregler wird die Umwälzpumpe in Gang gesetzt, wenn die Kollektoren genügend Wärme gespeichert haben.

Wichtigste Komponenten sind die Kollektoren und der Solarspeicher.

5.1. Kollektoren

Kollektoren bestehen aus einem Absorber, der die Wärme aufnimmt und weiterleitet und einem Gehäuse, der diesen umschließt. Es gibt über 150 verschiedene Kollektortypen am Markt, aber am weitesten verbreitet sind folgende 2 Kollektortypen.

• Flachkollektoren: der Absorber besteht aus Aluminium oder Kupferblech, die sich in einem gedämmten Gehäuse befinden und mit der Wärmeträgerflüssigkeit verbunden sind. Sie sind relativ kostengünstig, geben aber trotz Dämmung einen Teil der Wärme über das Gehäuse ab.
• Einen höheren Wirkungsgrad haben Vakuumröhrenkollektoren, da der Absorber sich im luftleeren Vakuumröhren befindet, die untereinander verbunden sind. Dadurch werden höhere Temperaturen und somit auch bei niedriger Sonneneinstrahlung mehr Leistung erzielt. Diese bessere Qualität hat jedoch auch seinen Preis, allerdings muss beachtet werden, dass bei Vakuumröhrenkollektoren die Kollektorfläche kleiner gestaltet werden kann, um die gleiche Leistung zu erzielen.

Da das Energieangebot der Sonne sehr schwankend ist, muss die Wärme in einem Solarspeicher zwischengespeichert werden. Je nach Auslegung gibt es Brauchwasserspeicher mit zwei Wärmetauschern oder moderne Schichtenspeicher. Die erste Variante besitzt einen Wärmetauscher für die Solarwärme im unteren Bereich. Das warme Wasser steigt auf und wird im oberen Bereich des Speichers entnommen. Dort befindet sich auch der zweite Wärmetauscher, der über die konventionelle Heizung (Gas, Öl) versorgt wird und sich zuschaltet, wenn das Warmwasserangebot über den Solarkreislauf nicht mehr ausreicht. Der zweite Wärmetauscher ist im oberen Bereich des Speichers angebracht, damit nur der obere Bereich erwärmt werden muss.

Soll die Sonnenwärme auch für den Heizkreislauf genutzt werden, sind Pufferspeicher notwendig, die in der Regel als Kombispeicher für Brauch- und Heizungswasser ausgelegt sind. Dabei wird das Brauchwasser entweder im Direktdurchlauf (Frischwassersystem) über einen Wärmetauscher erwärmt, oder der Speicher ist als Tank-im-Tank-Speicher ausgelegt. Dabei befindet sich im Pufferspeicher ein zweiter kleiner Warmwassertank, dessen Oberfläche als Wärmetauscher fungiert und vom umliegenden Heizwasser erwärmt wird.

Die Größe einer Solaranlage wird durch folgende Faktoren beeinflusst

• Sonnenangebot, die regional stark schwanken kann
• vom Wirkungsgrad der Kollektoren
• von der Anzahl der Personen
• von der Ausrichtung und Montage
• von der Nutzung (ausschlißlich Brauchwasser oder mit Heizungsunterstützung)

Eine Faustregel ist, bezogen auf Flachkollektoren werden pro Person ca. 1,5 qm² Kollektorfläche benötigt, 1qm² bei Vakuumröhren.

5.2. Zum Thema Solar

6. Blockheizkraftwerke

Blockheizkraftwerke (BHKW) sind im Gegensatz zu Großkraftwerken kleinere, kompakte Anlagen, in denen durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gleichzeitig Strom (Kraft) und Wärme erzeugt wird. Bei diesen Anlagen handelt es sich um Motorenanlagen, die mit Heiz-oder Pflanzenöl, Bio- oder Erdgas betrieben werden und direkt über einen Generator Strom erzeugen. Die entstehende Abwärme wird zum Heizen und zur Warmwasserversorgung verwendet. Der Wirkungsgrad liegt ähnlich moderner Heizkessel bei ca. 90 %, wobei die BHKW den großen Vorteil besitzen, dass die Wärme als Abfallprodukt bei der Stromherstellung erzeugt wird, während bei einem Heizkessel der eingesetzte Brennstoff für die Stromgewinnung verloren geht. Dadurch werden Co2-Emissionen gegenüber anderen konventionellen Heizmethoden um bis zu 30 % reduziert.

Das Verhältnis von elektrischer Leistung (Strom) zu thermischen Leistung (Wärme) beträgt bei den meisten BKKW ca. 1:2, d.h. bei einem Teil Strom werden zwei Teile Wärme erzeugt.

Wann sich ein Blockheizkraftwerk lohnt

Damit ein Blockheizkraftwerk wirtschaftlich arbeiten kann, müssen folgende Punkte beachtet werden: 

Ein wichtiges Merkmal eines BHKWs ist die Nähe zum Endverbraucher und die Anpassung der Wärmequelle an den Bedarf des Verbrauchers. In diesem Fall spricht man von Nahwärme. Fernwärme wird bei größeren Heizkraftwerken eingesetzt, die sich nicht in unmittelbarer Nähe zum Endverbraucher befinden, aber aufgrund ihrer Größe ganze Städte oder zumindest Stadtteile mit Wärme versorgen können. Der Aufwand für den Transport ist aber ungleich größer, da Wärme im Gegensatz zu Strom schwieriger über längere Strecken transportiert werden kann.

Blockheizkraftwerke werden mit Motoren betrieben, die konstant mit niedrigen Drehzahlen betrieben werden und dadurch sehr hohe Lebensdauern erreichen. Um eine möglichst hohe Laufzeit zu gewährleisten, werden BHKW i.d.R. nur zur Deckung der Grundlast eingesetzt. Die restliche benötigte Wärme wird durch einen Heizkessel erzeugt.

Bei Auslegung des BHKW als Grundlastmodell ist gewährleistet, dass an die 100 % des erzeugten Stroms im Objekt selbst verbraucht wird und somit die Kosten für Strom aus dem allgemeinen Netz eingespart werden. Erzeugt das BHKW mehr Strom als benötigt, wird der überschüssige Strom ins Netz eingespeist und man bekommt eventuell eine Einspeisevergütung.

Es wird deutlich, dass der Einsatz von BHKW in einem gut gedämmten EFH nicht lohnt, da besonders der Wärmebedarf nicht kontinuierlich ist. Als Objekte für BHKW kommen daher in Betracht:

• Gewerbeobjekte
• Mehrfamilienhäuser
• Schwimmbäder
• Krankenhäuser
• Schulen
• Verwaltungsgebäude
• Altersheime
• landwirtschaftliche Betriebe

Förderung

Da BHKW, wie oben beschrieben, die Reduktion von Co2 ermöglichen, gibt es immer wieder wechselnde Möglichkeiten der Förderung wie vergünstigte Kredite, Einspeisevergütung oder steuerliche Regelungen. Zum Beispiel im Rahmen der KfW-Förderprogramme oder als Zuschuss von der BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle). 

6.1. Video: Funktionsweise Blockheizkraftwerk (Länge: 219 Sekunden)

6.2. Video: Beispielberechnung für ein BHKW

Länge: 4 Minuten

6.3. Video: Blockheizkraftwerk der Wärmepumpe gegenübergestellt

Länge: 28 Minuten

7. Heizung optimieren: 8 einfache Maßnahmen

Über 80 Prozent der Energiekosten eines Hauses werden von der Heizung verursacht. Darum sind schon kleine Maßnahmen, welche die Heizungsanlage optimieren, von großer Wirkung. Wir listen in aller Kürze die effizientesten Maßnahmen zum Senken der Heizkosten auf. Umweltschutz gibt es gratis dazu.

1. Heizungsregelung durchführen
   Viele Hausbesitzer lassen ihre Heizung ungeregelt durchlaufen. So bleibt die Bude den ganzen Tag mollig warm, obwohl alle außerhäuslich unterwegs sind. Oder den Urlaub genießen. Optimierungstipp Nummer 1 von daher: Heizungsanlage beherrschen lernen und aktiv die optimale Heizungsregelung durchführen.
2. Regelmäßige Heizungswartung
   Einmal pro Jahr sollte die Heizung gewartet werden. Damit stellt man sicher, dass Probleme in der Anlage nicht allzu lange unbemerkt bleiben und dem Portemonnaie und der Umwelt unnötig lange schadet.
3. Heizungs-Check durchführen
   Energetische Probleme und Einsparpotenziale grundlegender Natur bei der eigenen Heizung lassen sich durch einen sogenannten Heizungs-Check ermitteln. Der Fachmann prüft die gesamte Heizanlage - von Heizungsumwälzpumpe bis Thermostatventil - und bewertet diese mit Punkten, anhand derer sich dann Optimierungsmaßnahmen herauskristallisieren. So ein Check kostet um die 100 Euro.
4. Hydraulischen Abgleich durchführen lassen
   Die meisten Heizungen in Deutschland sind noch nicht hydraulisch abgeglichen. Dabei lassen sich dadurch Heizkosten sparen, der Heizkomfort steigt ebenfalls. Die Kosten halten sich im Rahmen: Um die 500 Euro fallen für ein Einfamilienhaus an. Die Maßnahme ist förderfähig.
5. Heizungspumpe austauschen
   Ist bei dir noch eine Heizungspumpe mit 100 Watt Energieverbrauch eingebaut, die ungeregelt munter ihren Dienst tut? Moderne Heizpumpen verbrauchen im Lastbetrieb nur noch 20 bis 30 Watt und schalten sich nur dann ein, wenn sie wirklich gebraucht werden. So amortisieren sich die Kosten einer neuen Pumpe in Höhe von gut 300 Euro meist schon innerhalb von zwei bis drei Jahren.
6. Thermostate prüfen und ggf. austauschen
   Moderne Thermostate lassen sich viel feiner einstellen. Entsprechende Thermostatventile - werden oft mit ausgetauscht - fördern den hydraulischen Abgleich. Kosten: Um die 50 Euro pro Heizkörper. Einspareffekt: Bis zu 15 Prozent der jeweiligen Raum-Heizkosten.
7. Heizleitungen isolieren
   ... so dies noch nicht erfolgt ist. Die Kosten sind gering und können sich - je nach Raumverhältnissen - sehr schnell amortisieren. Wichtig: Auch die zugehörigen Armaturen isolieren.
8. Heizkörper entlüften
   Kostet nichts, geht schnell von der Hand, lässt den Heizkörper seine volle Leistung entfalten und senkt Heizgeräusche.

Videos zum Optimieren der Heizung

Das folgende Video erklärt das Einstellen der Heizung und den hydraulischen Abgleich:

Ein kleiner Tipp der Stern-Redaktion, eher für ältere Häuser gedacht:

8. So sparst du Heizkosten bei minimalem Aufwand

• Fenster und Türen abdichten
  Halte eine Kerze an die Abdichtungen der Fenster bzw. an die Ränder der Türen. Flackert die Flamme? Dann hast du hier großes Heiz-Sparpotenzial.
  Die Lösung: Fülle eventuelle Fenster- und Türspalten mit Schaumdichtungsband oder Gummidichtungen. Beides ist für wenige Euro im Baumarkt zu haben.
• Klüger Lüften
  Dass man im Winter nicht auf Kipp lüften, sondern stattdessen besser stoßlüften sollte, ist allgemein bekannt. Doch wie oft und wie lange?
  In den Sommermonaten kann das Stoßlüften durchaus eine halbe Stunde lang drei- bis viermal pro Tag erfolgen. Und immer nach dem Duschen im Bad oder nach dem Kochen in der Küche. In den strengen Wintermonaten sollte man das Stoßlüften dann auf ungefähr fünf Minuten beschränken. So erfreut man sich stets frischer Luft, ohne unnötig Geld zu verschleudern.
• Jalousien, Plissees, Vorhänge und Rollos nachts geschlossen halten
  Am effektivsten sind Außenrollos. Aber auch der schwere Vorhang vor dem Bodenfenster vermindert wirkungsvoll das Auskühlen der Räume.
• Türen zu geheizten Räumen geschlossen halten
  Ein Flur, ein Abstellraum oder ein Dachboden brauchen keine große Wärme, der Keller auch nicht. Dichte Türen, die geschlossen (!) sind, vermeiden Verschwendung.
• Senke die Raumtemperatur
  Jedes Grad weniger spart ungefähr sechs Prozent Heizenergie. "Optimale" Temperaturen wären im Wohnbereich 20 Grad, in der Küche 19 Grad, im Bad 22 Grad und im Schlafzimmer 18 Grad.
• Bewusste Körperhygiene
  Gute zehn Prozent der Heizkosten gehen auf Kosten der Warmwasseraufbereitung. Ein Bad braucht ca. 120 Liter warmes Wasser, die Dusche nur 70 Liter, mit einem Sparduschknopf sogar noch weniger.
  Und: Waschen die Hände nur mit kaltem Wasser. Kleinvieh macht auch Mist!

9. Ergänzungen und Fragen von dir

• Entlüften unsinnig
  Von: W. Winkler
  Die Infos im Netz behaupten immer nur, dass Energie durch Entlüften der Heizkörper gespart werden kann, wie das funktionieren soll, wird nicht erklärt. Es wird auch keine Erklärung geben, da die Aussagen nicht belegt werden können. Die Behauptung, dass Energie gespart werden kann, ist Blödsinn und physikalisch unmöglich. Ganz im Gegenteil, denn durch die vorhandene Luft im Heizkörper bleibt dieser teilweise kalt und spart dadurch Energie :)
  Antwort von Anonym: Zu W. Winkler: Bleibt der Heizkörper aufgrund der fehlenden Entlüftung kalt, wird ja wohl am Thermostat gedreht, um eine höhere Temperatur zu erreichen. Wo bleibt denn dann die Einsparung?
• Entlüften sinnvoll
  Anonym schreibt: Entlüften der Heizkörper kann schon sinnvoll sein. Die heizende Fläche wird dadurch vergrößert und es kann dann die Vorlauftemperatur gesenkt werden.

10. Weitere Artikel