Ausbildung

Die stetig steigenden Energiekosten zwingen selbst einen hartgesottenen Heizungsaltanlagenbesitzer zum Nachdenken. „Soll ich meinen vor erst 30 Jahren eingebauten Kessel schon wieder austauschen?“ Schließlich hat er den damals besten und teuersten einbauen lassen. Nach kurzer Beratung mit seinem SHK-Spezialisten und nach dem Aufzählen der verschiedenen Energieeinsparverordnungen bzw. Vorgaben wird dem Eigentümer schnell klar, dass er sogar eine gesetzliche Pflicht hat, Energie einzusparen. Er ist verpflichtet, die Schadstoffe wie Ruß und den CO₂-Ausstoß seiner Anlage zu minimieren.

Doch selbst mit einem Kesseltausch moderner Bauart oder dem Einbau eines Brennwertkessels werden die gesetzlichen Vorgaben meist nicht erfüllt. Alternative Energieträger zur Ergänzung oder Verbesserung der Energieeffizienz sowie der gesamten Anlagenstruktur werden erforderlich. Kosten, mit denen der Kunde so sicherlich nicht gerechnet hat. Das weitere Betreiben der Altanlage wäre für diesen zunächst die günstigere „Sparvariante“.
Nach einem Blick auf den Energieverbrauch der Anlage bzw. den Energiebedarf je m² Wohnfläche sowie den massiven Preisanstieg der letzten 5 Jahre ergibt sich auf längere Zeit gesehen ein unabdingbarer Handlungsbedarf. Zunächst bleibt der Grundsatz: Ener­gie, die nicht erzeugt werden muss, ist kostenlos. Daraus folgt, dass zunächst die Gebäudehülle möglichst gut wärmeverlustfrei nachgerüstet werden sollte. Ebenso sind die Anlagenteile der Heizungsanlage entsprechend nachzudämmen. Energie, die aus Umweltwärme gewonnen wird, bringt einen positiven Ertrag bzw. verringert die Heizkosten nach den baulichen Maßnahmen. Ist das Erstellen einer alternativen Heiztechnik in Neubauten oder Sanierungsvorhaben verhältnismäßig einfach durchzuführen, so sind in bewohnten Altbauten oft erhebliche Schwierigkeiten zu überwinden. Welche Anlage, welche Ausführung, wie aufgebaut, wo untergebracht, welcher Nutzen, technisch möglich, welche Wärmequelle wie betrieben oder das bestehende Anlagensystem überhaupt damit betrieben werden kann?

Energievergleich
Mithilfe eines Schaubildes wird schnell deutlich, dass Altbauten – bis ca. 1970 gebaut – den ca. 10-fachen Energiebedarf je m² Wohnfläche gegenüber neueren Gebäuden aufweisen.
Der voraussichtliche Bedarf an Heizöl oder Gas, den das Gebäude in einem Jahr benötigt, lässt sich berechnen. Dazu wählt man die passende Zeile 1 bis 5 und dividiert den rechts genannten Energiebedarf durch 10 (1 l Heizöl und 1 m3 Erdgas enthalten rund 10 kWh Energie). Das Ergebnis ist der Brennstoffverbrauch pro m2 und Jahr. Den Gesamtbrennstoffverbrauch in m3 für Gas bzw. l für Heizöl erhält man, indem man die tatsächliche Wohnfläche mit diesem Ergebnis multipliziert. Es muss aber darauf hingewiesen werden, dass es sich hier um nicht mehr als einen Näherungswert handelt, der vom tatsächlichen Verbrauch deutlich abweichen kann.
Geht man von einer Wohnfläche von 100 m² aus, so würden für das Haus 1 (40 geteilt durch 10) je m² ca. 4 l Öl bzw. 4 m³ Gas pro Jahr benötigt. Mit 100 multipliziert ergeben sich 400 l Öl bzw. 400 m³ Gas. Um den Jahreskostenfaktor zu ermitteln, ist der Verbrauch mit dem aktuellen Marktpreis zu multiplizieren.
Haus 2 mit nur 60 kWh/(m² · a) hätte bereits 50% höhere Kos­ten zu erwarten. Bei Haus 3 mit noch moderaten 100 kWh/ (m² · a) betragen die Gesamtkosten jedoch bereits 250% zu Haus 1. Bei Haus 4 wären die Kosten bereits 5-mal höher. Hier würden die Kos­ten fast 11-mal höher als bei Haus 1 liegen. Geht man von einem Ener­giepreis von 1 Euro je Liter Heizöl bzw. je m³ Erdgas aus, so beliefen sich die jährlichen Kosten bei Haus 1 auf 400 Euro und bei Haus 5 auf 4300 Euro.
Umgerechnet kann der Nutzer des Hauses 1 monatlich 33,33 Euro für die Heizkosten zurücklegen. Der Nutzer des Gebäudes 5 muss dagegen ca. 360 Euro monatlich dafür ansparen.
Sicher kann durch Herunterdrehen der Raumtemperaturen oder nur teilweises Heizen einzelner Räume gespart werden. Dies geschieht jedoch auf Kosten des Komfort- und Wohlfühlfaktors. Bei skeptischer Betrachtung können im Falle des Gebäudes 5 dann jedoch nur 10% der Wohnfläche im Vergleich zu 100 m² des Hauses 1 tatsächlich genutzt werden. Rechnet man die Mehrkosten für 10 Jahre hoch und berücksichtigt weitere Energiepreissteigerungen, so sind rasch 40.000 bis 60.000 Euro Heizkostenunterschied erreicht. Selbst bei einer Teilmodernisierung ergibt sich ein Sparpotenzial von 20.000 bis 30.000 Euro, die den momentanen Sanierungsaufwand darstellen bzw. verringern können.

Heizungssystem
Welches Heizungssystem oder Kombisystem tatsächlich eingebaut werden kann, hängt im Wesentlichen von den örtlichen Gegebenheiten, den Wünschen des Kunden und möglichen Energieträgern ab. Man unterscheidet monovalente, bivalente und multivalente Wärmekonzepte.

Monovalentes System
Bei monovalenten Systemen kommt nur ein Energieträger – Öl, Gas, Holz,... – zur Anwendung. Es können jedoch mehrere Kessel bzw. Wärmeerzeuger aufgestellt werden, die gleichzeitig (parallel) oder durch bedarfsgerechte Zuschaltung (Kaskadenschaltung) betrieben werden.

Bivalentes System
Bei bivalenten Systemen kommen zwei Energieträger zur Anwendung. Waren dies in der Vergangenheit Öl- oder Gas-Anlagen, kombiniert mit einer Holzkesselanlage, so entstanden in den letzten Jahren Kombinationen mit Solaranlagen, Wärmepumpen oder Pelletanlagen.

Multivalentes System
Bei multivalenten Anlagen kommt eine Vielzahl von Energieträgern zur Anwendung. Umweltwärme (thermische Solaranlagen, Wärmepumpen) wird verstärkt zur Energieeffizienz genutzt. Ein Regelungssystem steuert entsprechend dem Angebot bzw. dem Wärmebedarf das Zu- und Abschalten der einzelnen Wärmeerzeuger.
Pufferspeicher
Eine wichtige Rolle spielen Pufferspeicher. Sie nehmen die angebotene Wärme auf und geben sie bei Bedarf an das Heizsystem oder zur Trinkwassererwärmung wieder ab. Das Volumen ist auf den Anwendungsfall abgestimmt und beginnt ab 100 l.

Anlagenaufbau
In herkömmlichen Heizungsanlagen wurde das Heizungswasser in der Kesselanlage erwärmt und über das Rohrleitungssys­tem den Heizkreisen zugeführt. Die Anlage ist mit Sicherungs- und Sicherheitseinrichtungen ausgerüstet.
Bei Anlagen mit Pufferspeichern werden die Heizkreise direkt (Öl- oder Gaskesselanlagen) oder indirekt (Kollektoren-, Wärmepumpen-, Festbrennstoffanlagen) über den Pufferspeicher betrieben. In Abhängigkeit der Anzahl von Wärmeerzeugern und der Heizkreise werden ein oder mehrere Rohrwärmetauscher in den Speicherbehälter eingesetzt. Jeder angeschlossene „Wärmeerzeuger“ bildet einen eigenen Kreis, der entsprechend mit Sicherungs- und Sicherheitseinrichtungen ausgestattet sein muss.
Die einzelnen Heizkreise und Pufferspeicher sind gegen unzulässigen Überdruck abzusichern. Bei der Vielzahl möglicher Schaltungen und Anschlussmöglichkeiten ist vor der Erstellung einer Anlage unbedingt ein Anlagenschema zu erstellen. Die Funktion sowie die hydraulische Schaltung sind zu überprüfen. Es darf in keinem Fall zu Kurzschlüssen der verschiedenen Wärmeerzeuger- oder Wärmeabnahmekreise kommen.

Trinkwassererwärmung
Trinkwasser kann mithilfe eines Wärmetauschers im Pufferspeicher im Durchlaufsystem erwärmt werden. Hier besteht jedoch die Gefahr, dass Heißwasser über 60°C in das Trinkwarmwassersystem gelangen kann. Um dies zu vermeiden, sind Mischthermostate bzw. Sicherheitstemperaturbegrenzungen in den Warmwasserausgang des Pufferspeichers einzubauen.
Bei indirektem Anschluss über einen Warmwasserspeicher besteht diese Gefahr nicht, da er mit voreingestellter Brauchwassertemperatur arbeitet. Es besteht auch die Möglichkeit, einen Plattenwärmetauscher zwischen den Pufferkreis und Trinkwarmwasserkreis einzusetzen, der dann im Durchlaufsystem betrieben wird. Diese platzsparende Variante vermeidet Wärmeverluste über den Speicher und beugt hygienischen Problemen vor.