Stichworte: Gas- und Ölbrennwertkessel, Niedertemperaturkessel, Holzheizungen, Mini-BHKW, Solaranlagen, Wärmepumpe, Vergleich der Heizsysteme
Heizungssysteme - erneuerbare Brennstoffe sind auf dem Vormarsch
Heute konkurrieren eine Vielzahl an Heizungssystemen, die ständig optimiert werden. Nach der Energieeinsparverordnung müssen 30 Jahre alte öl- oder gasbetriebene Heizkessel seit 2008 ausgetauscht sein. Bei Gebäuden mit max. zwei Wohnungen gilt das erst bei einem Eigentümerwechsel. Häufig lohnt sich der Austausch auch wirtschaftlich gesehen, da neue Kessel wesentlich weniger Brennstoffe verbrauchen.
Angesichts steigender Energiepreise und der Klimadiskussion stehen als Alternativen zu Öl und Gas erneuerbaren Energien (Holz, Pellets, Solar), Wärmepumpen und Blockheizkraftwerke zur Verfügung. An der Spitze effizienter Energietechnik unter den konventionellen Heizungssystemen (Öl, Gas) stand bisher der Gas-Brennwertkessel. Siehe z.B. www.thema-energie.de. Aufgrund des Ukrainekriegs und der Gasknappheit sollen neue Gas- und Ölheizungen - voraussichtlich ab 2024 - nicht mehr installiert werden. Eine Förderung für Öl- und Gasheizungen gibt es nicht mehr. Als Hybridheizung - 65 % der benötigten Wärme muss künftig aus Erneuerbaren Energien stammen, sind sie noch zulässig.
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Energiepreisentwicklung in Deutschland 2023 Die Brennstoffpreise sind infolge des Ukrainekrieges 2022 sehr stark gestiegen. 2023 jedoch wieder stark gefallen. Im Oktober lagen sie bei Gas bei 10,5 ct/kWh, Heizöl 11,5 ct/kWh und Pellets 7,65 ct/kWh. Bei Pellets mit leicht abnehmender Tendenz (Angaben vom deutschen Pelletinstitut GmbH).
Holzpellets sind demnach immer noch am günstigsten.
Was gibt's für Heisysteme?Neue Gas- und Ölkessel dürfen nach dem am 1.1.24 in Kreaft tretenden GEG ab 2024 nicht mehr eingebaut werden, wenn die benötigte Wärme nicht mindestens zu 2/3 aus erneuerbaren Energien erzeugt wird.
Eine gute Übersicht gibt es beim Heizungsfinder https://www.heizungsfinder.de/. Die verschiedenen Systeme werden erläutert und Kosten angegeben.
konventionell...
Gas-Brennwertkessel (hier Informationen) sind eine Weiterentwicklung der Niedertemperaturkessel und erzielen gegenüber diesen deutlich geringere Schadstoffemissionen und eine bessere Ausnutzung des Brennstoffs. Brennwertkessel haben eine um 10-20% bessere Energieausnutzung und erreichen einen Norm-Nutzungsgrad von bis zu 109 % (incl. Kondensationswärme). Dieser hohe "Nutzungsgrad" wird erreicht, da auch die in den Abgasen enthaltene Wärme genutzt wird. Die Kessel in Brennwerttechnik verfügen über Hochleistungs-Wärmetauscher, die die Abgase bevor sie durch den Schornstein entweichen soweit abkühlen, dass der in ihnen enthaltene Wasserdampf gezielt kondensiert und die freigesetzte Kondensationswärme zusätzlich auf das Heizsystem überträgt. Verglichen mit einem Niedertemperaturkessel, Baujahr 1985, verbrauchen Gasbrennwertkessel rund ein Drittel weniger Primärenergie.
Nutzungsgrad größer 100%??? Da der Brennwert (die Wasserdampfkondensation) früher nicht genutzt werden konnte, wird der Nutzungsgrad üblicherweise auf den Heizwert des Brennstoffes bezogen. Diesen Bezugspunkt hat man für Brennwertgeräte beibehalten, um sie besser mit herkömmlichen Kesseln vergleichen zu können. Aus diesem Grund können Brennwertheizungen bei optimaler Abstimmung mit dem Heizsystem (Fußbodenheizung etc.) auf Nutzungsgrade bis zu 108 % bei Erdgas kommen (bei Öl etwas geringer). Auf den Heizwert (Hi) bezogen, liegt der Normnutzungsgrad bei max. 98 %. Davon zu unterscheiden ist der Jahresnutzungsgrad, der je nach Anlage deutlich unter diesem Wert liegen kann, da die Abgas-, Abstrahlungs- und Stillstandsverluste berücksichtigt werden. So hat test.de 08/2003 im Sommerbetrieb bis zu 86 Prozent gemessen, im Klartext: 86 Prozent der eingesetzten Energie wird in warmes Wasser umgesetzt. Beim Heizen im Winter erreichen die modernen Kessel sogar noch höhere Nutzungsgrade.
Beispiel
Der so genannte Brennwert kann ab rund 56 - 58°C im Heizungsrücklauf genutzt werden. Selbst ein Heizsystem, das erst ab einer Außentemperatur von -14°C (oder kälter) beispielsweise mit 80°C im Vorlauf und 60°C im Rücklauf betrieben wird, kann über weite Teile des Jahres den Brennwert nutzen. Die entsprechenden Systemtemperaturen sind bei höheren Außentemperaturen wegen der außentemperaturgeführten Heizungssteuerung entsprechend niedriger als 80°C / 60°C.
Öl-Brennwertkessel haben wegen ihres Brennstoffes einen etwas geringeren "Norm- Nutzungsgrad" von bis zu 104 % (auf den Brennwert bezogen) und sind noch vergleichsweise teuer. Das im Kessel und im nachgeschalteten Abgassystem anfallende Kondensat wird bei einigen Geräten in die integrierte Kondensat-Aufbereitung geleitet. Dort wird das Kondensat gereinigt und neutralisiert. So kann es direkt in die Kanalisation geleitet werden. Bei Öl-Brennwertanlagen, die mit schwefelarmem Heizöl betrieben werden, kann die Neutralisation des Kondensats entfallen. Die Ölbrennwertkessel waren alle "gut" im Test (test Spezial Energie 2008, S.66). Neuanlagen sind ab 2026 nicht mehr zulässig.
Der Niedertemperaturkessel senkt die Vorlauftemperatur je nach Außentemperatur. Eine Regelung sorgt dafür, dass das Kesselwasser jeweils nur so weit erwärmt wird, um das Haus bei der jeweiligen Außentemperatur zu beheizen. Allerdings ist diese Technik mit relativ einfacher Steuerungselektronik und fossilen Brennstoffen, die den Brenner das ganze Jahr betreiben, nicht mehr modernster Stand der Energietechnik. Der Jahresnutzungsgrad dieses Kessels liegt bei ca. 80 %.
umweltfreundlicher...
Holzheizungen (Pellets, Scheitholz) Holz ist ein CO2-neutraler Brennstoff, da bei der Verbrennung nicht mehr Kohlendioxid freigesetzt wird, als während des Holzwachstums der Atmosphäre entzogen wurde. Pellets sind kleine Presslinge, die unter hohem Druck aus reinem Holzmehl ohne Bindemittel erzeugt werden. Durch die hohe Pressung der Pellets entsteht ein homogenes Brennmaterial mit sehr geringem Wasseranteil. Dadurch ergeben sich Vorteile beim Transport, der Lagerung und eine hohe Energiedichte (2 kg Pellets = 1 l Heizöl = 1 m³ Erdgas).
Holzpellet-heizung in Einfamilienhaus in Gebersheim; Besichtigung November 2008
Moderne Holzvergaser- und Pelletsanlagen arbeiten nicht nur äußerst wirtschaftlich, sondern prinzipiell auch sehr emissionsarm und verbrennen CO2-neutral. In diesem Kontext bestätigt auch das Bundesumweltministerium, dass die Grenzwerte für Feinstaub heute "von modernen Holzvergaser-, Pelletsheizungen und Einzelraumfeuerstätten ohne zusätzliche Staubabscheider erreicht" werden.
Zwar sind die Anschaffungskosten für Holzpelletheizungen deutlich höher als für Öl- oder Erdgasheizungen (Anhaltswert für Mehrkosten: 3000 - 4000 Euro), die Kosten für die Pellets liegen jedoch heute im Durchschnitt bei ca. 70 - 80 % der jährlichen Erdgas- bzw. Heizölkosten. Die Betriebskosten sind damit vergleichbar (www.depv.de).
Holzpelletheizungen sind inzwischen nicht nur genauso komfortabel wie herkömmliche Heizungen, sie sind auch - wie das Ökoinstitut erläutert - die emissionsärmste Form der Nutzung von Holz zu Heizzwecken. Alle von EcoTopTen empfohlenen Heizungen und Öfen halten die Grenzwerte für Feinstaub und Kohlenmonoxid ein, die in der Kleinfeuerungsverordnung (1. Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) festgelegt sind. Die meisten Geräte unterbieten sogar bereits die verschärften Grenzwerte, die ab 2015 gelten..
Zwar ist es richtig, dass eine Holzpelletheizung in der Anschaffung teurer ist als eine Öl-Niedertemperaturheizung. Die jährlichen Gesamtkosten für eine Holzpelletheizung liegen aber dennoch deutlich niedriger, ein Vier-Personen-Haushalt kann zwischen zwei und 17 Prozent sparen. 2022 stieg in der Ukrainekrise der Preis auf ca. 16 ct/kWh. Die Preisentwicklung ist derzeit nicht vorhersehbar. (1/23)
Mini-Blockheizkraftwerke (BHKW) sind kleine, kompakte, anschlussfertige Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Je nach Anlage kann als Brennstoff Erdgas, Heizöl, Pflanzenöl, Biogas oder Holzpellets eingesetzt werden. Der Motor, der Generator zur Stromerzeugung und die Wärmetauscher zur Auskopplung der Nutzwärme sind in einem Block montiert, der als kompakte Einheit einschließlich der Systemsteuerung geliefert wird. Sie werden als Seriengeräte industriell gefertigt und müssen am Aufstellort nur noch angeschlossen werden. Ihre Leistung beträgt typischerweise bis 10 kW elektrisch bzw. 22 kW thermisch (www.bhkw.de). Damit eignen sie sich für den Einsatz in kleineren Mehrfamilienhäusern, Schulen und Hotels, Gewerbebetrieben und anderen Einrichtungen. Da Strom und Wärme dezentral dort erzeugt werden, wo sie auch genutzt werden, treten nur minimale Übertragungsverluste auf. Die Energieausnutzung beträgt ca. 90 %.
Eine Mini-BHKW (12 kW thermisch, 5 kW elektrisch) kostet incl. Montage etwa 20 000 bis 25 000 Euro und ist damit um ca. 10 000 Euro teurer als eine Ölheizung. Hier finden Sie Angaben zu den Kosten.
Heizenergieverbrauch: 10 kWh entspricht ca. 1 Liter Heizöl
Quelle: Zeitschrift Haus + Energie März/April 08, Daten und Fakten
Solaranlagen können zur Unterstützung des Heizungssystemes dienen. Bei der thermischen Nutzung der Sonnenenergie wird mit Solarkollektoren ein Wärmeträger, meist Wasser, erwärmt. Die aufgenommene Wärme kann zur Trinkwassererwärmung, bei grossen Anlagen auch zur Unterstützung des Heizungssystemes, genutzt werden. (Siehe auch Solarwärme)
Wärmepumpen verwenden die im Erdreich, im Grundwasser oder in der Luft gespeicherte Sonnenwärme mit Hilfe geringer Mengen an Strom zur Erzeugung von Wärme für ein Heizungssystem. Moderne Wärmepumpen können ganzjährig als Wärmelieferant sowohl für Heizzwecke als auch zur Trinkwassererwärmung eingesetzt werden. Wärmepumpen lassen sich am wirksamsten nutzen, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmeabnehmer möglichst gering ist. Ökologisch sind nur Wärmepumpen mit hoher Jahresarbeitszahl (> 3,5 - 4) zu empfehlen. (Siehe auch Wärmepumpe) Dann haben sie auch gegenüber Gasbrennwertgeräte eine um bis zu 35 % bessere CO2-Bilanz, wie das Umweltbundesamt in einer Studie vom Mai 2008 feststellt (http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3192.pdf).
Vergleich der Heizsysteme
Bei der Wahl eines neuen Heizsystems sind geringe Kohlendioxidemissionen und niedrige Kosten gefragt. Ein Vergleich und eine Bewertung der unterschiedlichen Heizsysteme ist nicht immer einfach. Das gilt sowohl für den Neubau als auch für die Erneuerung bzw. Sanierung bestehender Heizsysteme. Heute stehen eine Vielzahl von Heizsystemen zur Auswahl. Als "klimafreundlich" können eine Gas-Solar-Kombination, Holzpellets-Heizung, eine Pellets-Solar-Kombination und eine Wärmepumpenheizanlage angesehen werden.
Unter http://www.co2online.de/index.php?id=34 finden Sie weitere Energie-Spar-Ratgeber. Neben dem Heizcheck, dem Check Heizkosten im Neubau, dem Pumpencheck, dem Thermostatcheck, dem Kühlcheck, dem Elektrogerätecheck.
Holzpellets sind demnach immer noch am günstigsten.
Holzpellet-heizung in Einfamilienhaus in Gebersheim; Besichtigung November 2008