Hybrides Heizen

Gerade im Wohnungsbau hat sich in punkto Energie- und Wärmebedarf in den letzten Jahren viel getan. Die Anforderungen an die Wärmeversorgung sind rasant gestiegen, nicht nur zugunsten niedrigerer Betriebskosten, sondern auch zugunsten des Umweltschutzes. Energie sparen und den Ausstoß von schädlichem CO₂ reduzieren sind hier die Gebote der Stunde.

Dass dem Wärmesektor in Bezug auf die Energiewende eine verantwortungsvolle Position zukommt, zeigt auch die Förderpolitik der Bundesregierung, die energiesparende und regenerative Heiztechnik durch spezielle Förderprogramme unterstützt. Darüber hinaus wird durch die immer dichter werdenden Gebäudehüllen der Weg für innovative Heiztechnologien geebnet. Während der Heizwärmebedarf eines Einfamilienhauses im Bestand bei etwa 200 kWh/m²a liegt, benötigt ein modernes Gebäude noch etwa 90 kWh/m²a. Sprechen wir von einem Passivhaus, liegt der Wert sogar bei lediglich 40 kWh/m²a, wobei 15 kWh/m²a zur Trinkwassererwärmung benötigt werden.

Nutzung von Sonne und Außenluft

Der Einsatz von fossilen Energieträgern wie Erdgas oder Heizöl wird sich in naher Zukunft – gleich ob im Neubau oder im Bestand – nicht komplett einstellen, aber doch in erheblichem Maße reduzieren lassen. Hierfür können wir auf Elemente zurückgreifen, die immer und in unmittelbarer Umgebung verfügbar sind: die Sonne und die Außenluft. Allein durch den Einsatz von Solarkollektoren zur Warmwasserproduktion und Heizungsunterstützung lassen sich bis zu 40 % Energie einsparen.

Setzt man zur Wärmegewinnung auf Außenluft, so lassen sich bis zu 86 % des Jahres-Heizenergieverbrauchs in Hybridsystemen für die Trinkwassererwärmung und Heizung mit einer Luft-Wärmepumpe decken. Das gilt übrigens auch in unseren Breitengraden, wo Heizungssysteme generell so ausgelegt werden, dass sie auch bei Außentemperaturen von -20 °C die Wärmeversorgung sicherstellen können. Da diese Temperaturen kaum auftreten, läuft die Heizung selten unter Volllast. In der übrigen Zeit wird nur ein Bruchteil der verfügbaren Nennwärmeleistung tatsächlich ausgeschöpft. Über das Jahr gesehen beträgt die mittlere Auslastung unter 30 %. Im Klartext bedeutet das: Mit Hybridsystemen mit einer Luft-Wärmepumpe kann nahezu über das ganze Jahr hinweg komfortabel geheizt werden.

Gas-Brennwert und Wärmepumpe

Wo ein höherer Warmwasser- oder Wärmebedarf besteht oder aus anderen Gründen nicht ausschließlich über eine Wärmepumpe geheizt werden soll, bietet sich eine sogenannte Hybridlösung an. Diese kann zum Beispiel aus einem Gas-Brennwertkessel und einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe bestehen. Ein solches Wärmezentrum bietet Remeha unter dem Namen „TzerraHP“ an.

Da das Hybridsystem komplett vormontiert und elektrisch verdrahtet geliefert wird, erfolgt der Einbau schnell und einfach. Das System benötigt wenig Platz und ist aufgrund der Monoblock-Wärmepumpe einfach zu installieren. Es müssen keine Kältemittel-Verbindungsleitungen verlegt werden. Per Knopfdruck kann das System schließlich in Betrieb genommen werden.

Gesteuert wird das System über die integrierte COP-Optimierungssteuerung „RemaCal“ für die Wärmepumpe sowie die selbstlernende „iSensePro“-Regelung für das Gesamtsystem. Für eine effiziente Betriebsweise ist das Hybridsystem so ausgelegt, dass „Tzerra“ nur dann in Betrieb ist, wenn das Heizen mit Gas günstiger ist oder besonders viel Wärme oder Trinkwarmwasser benötigt wird.

Der Wärmepumpenbetrieb verläuft gleitend außentemperaturabhängig, gleich ob die Wärmepumpe zur Rücklaufanhebung und gleichzeitigen Trinkwasservorerwärmung oder zur vollwertigen Energieversorgung für Heizung und Warmwasser eingesetzt wird.

Gas-Brennwert und Solarthermie

Eine weitere Variante bietet die Verknüpfung des Gas-Brennwertgeräts mit Solarthermie, genannt „TzerraSol“. Die einzelnen Komponenten (natürlich abgesehen von der Wärmepumpe) entsprechen denen des Hybridsystems „TzerraHP“. Das zugehörige Kollektorfeldpaket enthält vier Flachkollektoren „RemaSol D 230“ sowie das Montage- und Anschlussset.

Die Regelung erfolgt über die Steuerung „iSensePro“, die in diesem Fall zusätzlich über das Solaroptimierungsprogramm „Solarfirst“ verfügt: Der Solarbereich der Anlage hat gegenüber dem Brennwertkessel immer Vorrang, um die Solarwärme bestmöglich ausnutzen zu können.

Bestehende Heizungsanlage modernisieren

Leistet der bestehende Öl- oder Gaskessel noch effizient und zuverlässig seinen Dienst, kann es auch sinnvoll sein, diesen um eine regenerative Komponente zu ergänzen, zum Beispiel eine Luft-Monoblock-Wärmepumpe. Das System „HybridPlus“ von Remeha wurde speziell für diesen Einsatzzweck entwickelt. Es passt in alle vorhandenen Niedertemperaturanlagen und dient der Trinkwassererwärmung sowie Heizungsunterstützung. Bei dem Speicher handelt es sich um einen 390 l fassenden Frischwasser-Speicher zur legionellenfreien Trinkwassererwärmung. Erweitert werden kann das System mit einer Solarwärme-, Solarstrom- und Biomasseanlage; auch der Anschluss einer Wasch- und Spülmaschine ist möglich.

Das Herzstück des „HybridPlus“ bildet die selbst­optimierende Regelung „RemaCal“. Dabei berücksichtigt die Regelung Strom- und Gaspreise, Nachtstrom- sowie spezielle Wärmepumpen-Tarife, den Jahreswirkungsgrad des Kessels, die Außen- und Speichertemperatur sowie ggf. den mittels einer Photovoltaik-Anlage preiswerter erzeugten Strom. „RemaCal“ funktioniert unabhängig vom Kesselregler und rechnet eigenständig den benötigten COP und die Leistungsstufe für die Wärmepumpe aus. Bis zu 70 % des jährlichen Wärmebedarfs kann sie so bereitstellen.

Fazit

Es zeigt sich deutlich: Wer auf regenerative Energien setzen möchte, hat vielfältige Möglichkeiten dazu. Mit Hybridsystemen, die zusätzlich zu einem Brennwertkessel über eine Wärmepumpe oder Solarthermie verfügen, ist eine effiziente, unabhängige und umweltverträgliche Wärme- und Warmwassererzeugung möglich.