Umrüstung auf Wärmepumpe
Klima- und Ressourcenschutz erfordern eine Umstellung unserer Energieversorgung und -nutzung auf erneuerbare Energien. Hinzu kommt die brisante Lage auf dem Energiemarkt mit teilweise knappen Energieverfügbarkeiten und hohen Preisen. Der Wunsch und der Wille vieler Gebäudeeigentümer in Bestandsgebäuden von fossilen Wärmeerzeugern Öl- und Gaskesseln auf einen umweltfreundlichen Wärmeerzeuger umzustellen und erneuerbare Energie zum Heizen einzusetzen, ist riesig. In diesem Zusammenhang erwägen viele Eigentümer die Umstellung ihres Öl- oder Gaskessels auf eine Wärmepumpe. Dies umso mehr, da beim Einbau einer Wärmepumpe eine attraktive Förderung vom Staat möglich ist.
Planen Sie eine Umrüstung Ihres Objektes auf Wärmepumpe, so gibt es eine Vielzahl von Rahmenbedingungen und technischen Voraussetzungen, die unbedingt zu bedenken und zu prüfen sind! In der Theorie lässt sich jedes Haus mit einer Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser ausrüsten, das ist richtig! In der Praxis aber muss zunächst geprüft werden, ob die Rahmenbedingungen, die eine Wärmepumpe für einen effizienten und damit auch kostengünstigen Betrieb benötigt, im Gebäude überhaupt vorhanden sind. Alte Ölheizung oder Gasheizung raus und neue Wärmepumpe rein, ganz so einfach geht das bei einem Altbau in der Regel nicht! Warum nicht?
Eine Wärmepumpe zieht ihre Energie aus der Umwelt, aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser. Die Umweltwärme wird über Rohre, in denen Wasser mit Frostschutzmittel oder über Ventilatoren, die Luft ansaugen, gewonnen und der Wärmepumpe zugeführt. Dort trifft sie auf ein Kältemittel, das bei niedriger Temperatur verdampft. Dieser Dampf wird in einem Kompressor verdichtet. Dabei entsteht Wärme, die an den Heizkreis eines Gebäudes abgegeben wird. Die Wärme wird entweder sofort im Haus verteilt, wenn Wärmebedarf besteht, oder in einen Pufferspeicher geleitet. Für den Wärmepumpenbetrieb wird Strom benötigt. Ausgehend von der Annahme, dass der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Energien stammt, also als grüner Strom gilt, wird die Wärmepumpe als erneuerbarer Energien-Wärmeerzeuger eingeschätzt.
Eine Wärmepumpe arbeitet besonders effektiv/effizient, wenn das Temperaturniveau zwischen der Wärmequelle, also der Umweltwärme aus Erde, Luft, Wasser, und der Wärmesenke, also der benötigten Temperatur für die Raumheizung im Gebäude, möglichst niedrig ist. Vor diesem Hintergrund wird nachvollziehbar, dass in einem Bestandsgebäude als erstes zu prüfen ist, welche Temperatur für die Raumheizung benötigt wird. Diese Temperatur ist zum einen abhängig vom vorhandenen Dämmstandard des Hauses. Handelt es sich um ein älteres Gebäude, in dem wesentliche Teile der Gebäudehülle in den letzten 10-15 Jahren noch nicht energetisch saniert wurden, so ist die Heizlast zu hoch für die Umrüstung auf eine Wärmepumpe. Hier müssen zunächst Dämmmaßnahmen an der Außenhülle vorgenommen werden, um die Heizlast zu reduzieren. Zum anderen ist die benötigte Temperatur für Raumheizung auch abhängig vom vorhandenen Übergabesystem. Ältere Heizkörper benötigen eine im Vergleich zu einer Flächenheizung, z.B. einer Fußbodenheizung, deutlich höhere Vorlauftemperatur, um einen Raum ausreichend zu erwärmen. Die gängige Vorlauftemperatur für Heizkörper liegt bei mindestens 55 °C in einem bereits gut gedämmten Haus, in unsanierten Bestandsgebäuden auch deutlich darüber. Im Vergleich dazu kommt eine Fußbodenheizung i. d. R mit einer Vorlauftemperatur von 35°C aus. Die Fußbodenheizung bzw. Flächenheizung passt aufgrund der niedrigen Vorlauftemperatur also gut zur Wärmepumpe, da das Temperaturniveau zwischen Wärmequelle und Wärmesenke gering ist. Die Wärmepumpe kann effektiv arbeiten und erreicht eine gute Jahresarbeitszahl. Gängige Jahresarbeitszahlen liegen z.B. bei einem Wert von 3 und höher. Eine Jahresarbeitszahl von z.B. 3 bedeutet, dass die Wärmepumpe aus 1 kWh Strom, die sie zu ihrem Betrieb aus dem Stromnetz zieht, 3 kWh Wärme herstellt. Liegt die Jahresarbeitszahl niedriger, so wird auch dieses Verhältnis schlechter, was in der Praxis bedeutet, dass die Energiekosten für den Betrieb steigen. Für den Fall schließlich, dass die Wärmepumpenleistung nicht ausreicht, um die Temperaturanforderungen aus dem Gebäude zu befriedigen (dies kann der Fall sein z.B. an ungewöhnlich kalten Tagen), verfügt die Wärmepumpe über einen Elektrodirektheizstab, der die fehlende Wärme liefert, allerdings dann im Verhältnis 1:1 wie eine Elektrodirektheizung. Es ist also unbedingt erforderlich, vor Umrüstung auf eine Wärmepumpe alle Rahmenbedingungen so herzustellen, dass ein effizienter Wärmepumpenbetrieb möglich ist!
Dazu sind folgende Schritte in einem Bestandsgebäude unerlässlich, bevor man sich zur Umrüstung auf eine Wärmepumpe entscheidet:
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- Bewertung der energetischen Qualität der Außenhülle: sind zunächst Dämmmaßnahmen erforderlich, um den Wärmebedarf zu senken
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- Bewertung der Eignung der vorhandenen Heizwärmeverteilung und -übergabe
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- Heizlastberechnung
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- Ggf. Heizflächenoptimierung (Sind vorhandene Heizkörper geeignet oder ist ein Austausch vorhandener Heizkörper erforderlich? Werden Niedertemperaturheizkörper benötigt? Werden zusätzlich ggf. zusätzliche neue Heizkörper/Heizflächen benötigt?
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- Wärmepumpenauslegung
Beispiel für die Umrüstung der Wärmeerzeugung in einem Objekt Baujahr 1989 von Gaskessel auf Luft-Wasser-Wärmepumpe
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Dämmung des Daches mit Aufsparrendämmung
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Einbau neuer Fenster auch im EG
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Dämmung des Drempels zur Loggia
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Dämmung der AW zur Loggia und Einbau neuer Fenster
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Einbau neuer Dachflächenfenster
Zunächst wurde die Außenhülle des Gebäudes energetisch ertüchtigt
hier: Dämmung der Wand zur Garage
Dann erfolgte die Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
hier: Aufstellung der Wärmepumpen Ausseneinheit
Dann erfolgte die Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
hier: Pufferspeicher für die Wärmepumpe
Dann erfolgte die Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
hier: Inneneinheit der Wärmepumpe