Heizung & Energie | Solar/Wärmepumpen/Festbrennstoffe | 29.08.2018

Hybridheizungen im Bestand

Gas-Brennwerttherme mit Luft-Wasser-Wärmepumpe

Hausbesitzer setzen zunehmend auf umweltfreundliche Möglichkeiten und erneuerbare Energien für die Beheizung der eigenen vier Wände. Doch in bestehenden Gebäuden mit Heizkörpern werden oft hohe Vorlauftemperaturen für die Heizung benötigt. Bei einer Modernisierung der alten Heizungsanlage schränkt dies beispielswiese den Einsatz einer Wärmepumpe ein, da diese am effizientesten mit niedrigeren Systemtemperaturen arbeitet. Eine Alternative für die Heizungsmodernisierung sind Hybridheizungen. Sie kombinieren die Vorteile zweier Heizsysteme: den energiesparenden Betrieb einer Wärmepumpe und die hohen Temperaturen eines Heizkessels.

  • Zunächst wurde das Wärmepumpen-Innengerät an die Wand angebracht. Dann bereitete der Installateur den Heizungs- und wasserseitigen Anschluss des Gas-Brennwertgeräts vor. Mit rund 30 kg kann die „HPU hybrid“ von zwei Personen an der Befestigung aufgehängt werden.

  • Die „Rotex HPU hybrid“ und der Wärmespeicher „Rotex Hybrid Cube“ mit der fertiggestellten Verrohrung im Keller von Familie Mayer.

  • Das Wärmepumpen-Außengerät ist durch eine Leitung (u.a. Kältemittelleitung) mit der Inneneinheit verbunden.

  • Grafik

In einigen Bundesländern wird der Anteil der erneuerbaren Energien für die Erzeugung der Heizungswärme vorgeschrieben: So müssen Hausbesitzer in Baden-Württemberg zur Erfüllung des Erneuerbare-Wärme-Gesetz (EWärmeG) bei der Modernisierung ihrer Heizung 15 % der Wärme mit erneuerbaren Energien erzeugen. Familie Mayer aus dem Neckar-Odenwald-Kreis in der Nähe von Mosbach entschied sich deshalb bei der Beheizung ihres Zweifamilien-Wohnhauses für eine Hybridheizung, die „Rotex HPU hybrid“. Nach dem Kauf des Hauses renovierte Familie Mayer ihr neues Eigenheim. In einem ersten Sanierungsschritt wurden neue Fenster eingebaut, danach wurde die Heizungsanlage erneuert. Das neue Heizsystem, die „HPU hybrid“ von Rotex (www.rotex.de), vereint eine Gas-Brennwerttherme mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und wurde im Keller des 1962 errichteten Wohnhauses installiert. Nach dem Einbau übernimmt sie nun die Beheizung und Warmwasserbereitung der 200 m² großen Wohnfläche.

Bei Familie Mayer ersetzt die „HPU Hybrid“ die bestehende Ölheizung inklusive Warmwasserspeicher und Öltank aus dem Jahr 1986. Diese mussten ausgetauscht werden, da sie nicht mehr effizient zu betreiben waren. Der erste Ölkessel aus dem Jahr 1962 befindet sich ebenfalls noch im Haus. Der bisherige Ölverbrauch lag bei 4.500 - 5.000 l pro Jahr.

Zum Einsatz kommt nun eine „Rotex HPU hybrid“ mit 8 kW Leistung in Kombination mit dem Wärmespeicher „Rotex HybridCube“. So erhält Familie Mayer ganzjährig höchsten Wohnkomfort und jederzeit hygienisches Trinkwasser. „Unser Wunsch bei der Heizungsmodernisierung war es, ein zukunftsfähiges und umweltfreundliches System wie eine Wärmepumpe einzusetzen. Da diese im Alleinbetrieb die Heizlast des Hauses nicht ausreichend abgedeckt hätte, haben wir uns auf Empfehlung des einbauenden Betriebs Edgar Rath Installationen aus Helmstadt-Bargen für die ‚HPU hybrid‘ von Rotex entschieden“, begründet Bauherrin Tanja Mayer ihre Entscheidung.

Einfache und zeitsparende Montage

Da alle Komponenten der „HPU hybrid“ werkseitig aufeinander abgestimmt sind, konnte das System bei Familie Mayer in kürzester Zeit mit wenigen Baumaßnahmen und mit geringem Aufwand im Keller installiert werden. Die Inneneinheit (eine Kombination aus Wärmepumpen-Innengerät und Gas-Brennwertgerät) benötigt mit ihren kompakten Maßen von 902 x 450 x 164 mm (H x B x T) nur wenig Platz. Die bereits vorhandenen Heizkörper sowie Rohrleitungen können bei Familie Mayer weiter genutzt werden, wodurch keine zusätzlichen Installationskosten entstanden. Da sich im Haus keine Gasleitungen befinden, wurde im Garten ein Flüssiggastank eingegraben und entsprechend angeschlossen.

Intelligent und sicher Heizen – 365 Tage im Jahr

Die „Rotex HPU hybrid“ eignet sich mit Vorlauftemperaturen von 25 bis 80 °C für jeden Gebäudetyp und kann auch die Heizlast älterer Gebäude wie bei Familie Mayer abdecken. Sie arbeitet mit einer deutlich höheren ganzjährigen Energieeffizienz im Vergleich zu einem Gas-Brennwertkessel im Alleinbetrieb. Durch den Einsatz der beiden Energieträger (Luft und Gas) ist eine hohe Betriebssicherheit gegeben. Dank des kombinierten Betriebs (alleiniger Betrieb der Wärmepumpe, paralleler Betrieb von Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät oder alternativ alleiniger Betrieb des Gas-Brennwertgeräts) erreicht die Gas-Hybrid-Wärmepumpe eine maximale Energieausnutzung.

Bei der “Rotex HPU hybrid” ist der Parallelbetrieb mit der Wärmepumpe maximiert, so dass der Gaskessel erst deutlich später die alleinige Versorgung des Gebäudes übernimmt. Das System arbeitet damit bis zu 35 % effizienter als ein Gas-Brennwertkessel alleine. Über das Jahr betrachtet werden 60 bis 70 % der Energie für die Raumheizung von der Wärmepumpe geliefert. Die restlichen 30 bis 40 % steuert das Gas-Brennwertgerät bei (siehe Grafik).

Zukunftsfähiges Heizsystem

Durch die Kombination zweier bewährter Technologien und Energieträger macht die Gas-Hybrid-Wärmepumpe die Hausbewohner unabhängiger von schwankenden Energiepreisen. Die „Rotex HPU hybrid“ ist in der Lage, die Komplexität von Energiemix und Energieversorgung zu bewältigen. Gleichzeitig passt sich das System den ständig schwankenden Außentemperaturen und Heizlasten des Wohnhauses an und sorgt so für einen optimalen Komfort. Die intelligente Steuerelektronik „Rotex Hybrid Logic“ wählt dabei selbständig den kostengünstigsten Modus abhängig vom Strom- und Gaspreis aus und arbeitet deshalb immer mit höchster Effizienz. Alternativ kann die „HPU hybrid“ so eingestellt werden, dass sie immer die Energieart mit der geringsten Umweltbelastung (höchste Primärenergieausnutzung) auswählt.

Flexibilität dank LAN-Adapter

Dank der intelligenten Steuerung und der Smart App kann Familie Mayer ihre Heizung jederzeit von unterwegs aus mit dem Smartphone steuern. Dafür ist die „HPU hybrid“ mit einem LAN-Adapter ausgestattet. Die App kann neben Steuerfunktionen auch die Überwachung des Heizsystems zum Beispiel durch einen Energiezähler übernehmen. So kann die Heizung optimal auf die individuellen Komfortansprüche abgestimmt und eingestellt werden. Mit dem jederzeit nachrüstbaren LAN-Adapter ist die Heizungssteuerung per App wie auch die Anbindung an eine Photovoltaik-Anlage möglich.

Hygienisches Trinkwasser

Bei Familie Mayer wird das System durch einen Wärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 500 l, den „Rotex HybridCube“, ergänzt, der mit seinen kompakten Maßen direkt neben der „HPU hybrid“ im Keller Platz findet. Dank seines geringen Gewichts von 76 kg und mithilfe seiner seitlichen Tragegriffe kann der „HybridCube“ von zwei Monteuren getragen werden.

Der „Rotex Hybrid Cube“ stellt eine Kombination aus Warmwasserspeicher und Durchlauf-Wassererwärmer dar. Der Speicher gehört zur ECH2O-Produktgruppe von Rotex und zeichnet sich aufgrund seiner Konstruktion durch optimale Trinkwasserhygiene aus. Die Wärmeenergie ist nicht im Trinkwasser gespeichert, sondern im davon klar getrennten Speicherwasser. Dieses wird bei Inbetriebnahme einmalig befüllt und dient nur der Wärmespeicherung. So besteht kein Verkalkungsrisiko, da das Speicherwasser während des Betriebs weder ausgetauscht noch verbraucht wird. Das Trinkwasser durchläuft den Wellrohr-Wärmetauscher aus langlebigen, hochwertigen Edelstahl und wird somit erst im Moment der Entnahme erwärmt. Aufgrund des äußerst geringen Trinkwasserinhalts (<30 l Trinkwasser bei einem 500 l-Wärmespeicher) wird selbst bei geringem Wasserbedarf der Speicherinhalt mehrmals täglich ausgetauscht. Wasser, das als erstes eingespeist wird, wird auch als erstes wieder entnommen (First-in-first-out-Prinzip). Durch die optimale Speicherschichtung ist die Versorgung mit warmem Wasser immer gewährleistet und durch die kurze Verweildauer des Wassers im Speicher bietet dieses System einen konstruktionsbedingten Schutz vor Legionellenwachstum. Die Speichertemperatur der Rotex Wärmespeicher darf nach DIN 1988-200 von 60 auf 50 °C abgesenkt werden.

Aufstellung des Außengeräts

Das Wärmepumpen-Außengerät der “HPU hybrid”, in dem sich der invertergeregelte Verdichter befindet, wurde an der Außenwand des Hauses montiert. Grundsätzlich gilt, dass es in einer Entfernung von bis zu 20 m Rohrleitungslänge vom Innengerät aufgestellt werden kann.

Die Inbetriebnahme der gesamten Anlage erfolgte durch den Rotex Service. Dieser erklärte Tanja Mayer auch, worauf es bei den Einstellungen ankommt und wie die Heizung auch in Zukunft effizient und kostensparend zu betreiben ist. Tanja Mayer zeigt sich zufrieden mit dem Ergebnis: „Unser Wunsch nach einer Wärmepumpe wurde erfüllt. Durch die Kombination mit einer Gas-Brennwerttherme sind wir außerdem zukunftsfähig aufgestellt und profitieren auch bei kältesten Temperaturen von einer sicheren Heizleistung. In Kombination mit dem Wärmespeicher haben wir auch das Thema hygienisches Trinkwasser gleich mit abgedeckt.“

Mögliche Fördergelder

Der Umstieg von einer Ölheizung oder Gas-Brennwertheizung im Alleinbetrieb auf eine Hybridheizung mit Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät wird von Bund und Ländern finanziell unterstützt. Über das Marktanreizprogramm (MAP) „Heizen mit Erneuerbaren Energien“ des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) wird der Einbau der „HPU hybrid“ bei der Modernisierung in Kombination mit einem „Sanicube“/“HybridCube“ und dem LAN-Adapter von Rotex mit bis zu 3000 € gefördert. Angaben zu Förderbeträgen ohne Gewähr und vorbehaltlich gesetzlicher Änderungen.

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