Kostengünstige Heizungsumstellung in teilsaniertem EFH | Umweltbundesamt

Angaben zum Projekt

Das heute dreigeschossige Einfamilienhaus im Rhein-Main-Gebiet wurde 1948 errichtet, 1969 erweitert und 1998 nochmals aufgestockt. Die Gebäudehülle ist mit Ausnahme der Fenster und des Daches nicht saniert. Die beheizte Wohnfläche beträgt rund 250m².

Die Gasbrennwertheizung aus 1996 lief störungsfrei.

Aufgrund der Preissteigerung beim Gas und des erwarteten höheren CO2-Preises sowie aus ökologischen Gründen war eine Umstellung auf nicht-fossile Brennstoffe gewünscht.

Die Heizkörper waren überwiegend auf Vorlauftemperaturen von mehr als 70 °C ausgelegt. Bei einer Umstellung auf Luft-Wasser-Wärmepumpe wäre aufgrund der wirtschaftlichen Effizienz eine Senkung auf 55 °C erforderlich geworden. Dies hätte den Austausch vieler Heizkörper erfordert.

Das Rohrnetz war aufgrund der zahlreichen baulichen Veränderungen seit 1949 undokumentiert und offensichtlich auch fehlerhaft ausgelegt. Einige Räume wurden nicht richtig warm.

Erste Schätzungen der angefragten Heizungsunternehmen für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe lagen deutlich über den förderfähigen Höchstbeträgen für Wärmepumpen und somit außerhalb der finanziellen Möglichkeiten der Bauherrin. Die benötigten Vorlauftemperaturen von 70 °C hätten eine Kaskade von zwei Wärmepumpen hintereinander erfordert.

Aus Skandinavien war der Bauherrin bekannt, dass dort sogar am Polarkreis mehrheitlich mit Wärmepumpen geheizt wird. Diese sind jedoch als Luft-Luft-Wärmepumpen (Klimaanlagen) konstruiert und müssen nicht die hohen Vorlauftemperaturen für einen Heizkreislauf erreichen.

Erst gezielte Anfragen bei Klimatechnikern anstelle von Heizungsunternehmen waren erfolgreich.

Für Kosten von 30.000 € wurde das Heizsystem des teilsanierten Gebäudes umgestellt und dadurch der Energieverbrauch für Beheizung von 32.000 kWh Gas auf 5.500 kWh Strom gesenkt, für Warmwasser von 3.000 kWh Gas auf 600 kWh Strom.

Eckdaten Gebäude

Wärmeversorgung vor Einbau Wärmepumpe

Herausforderungen

Lösungsansatz

Für den KfW-Ergänzungskredit konnte ein zusätzlicher persönlicher Bürge gegenüber der Hausbank gestellt werden.

Die bestehenden Heizkreisläufe wurden stillgelegt, die Heizkörper ausgebaut. Neu installiert wurden zwei Multi-Split-Geräte mit je einem Außengerät (7 kW) und je zwei Innengeräten (2 kW+5 kW). Außerdem ein Single-Split-Gerät (6 kW) mit einem Außengerät und einem Truhengerät im Esszimmer. Die gesamte Heizleistung der Installation beträgt 20 kW.

Für die Warmwasserversorgung wurde eine separate Brauchwasserwärmepumpe (BWP) installiert. Diese hat eine elektrische Leistung von 700 W und einen zusätzlichen elektrischen Heizstab mit 1,6 kW zur Schnellaufladung im Bedarfsfall. Die BWP hätte auch direkt an den vorhandenen Hygienespeicher angeschlossen werden können. Da dieser jedoch bereits 30 Jahre alt war, wurde ein neues Monoblocksystem mit integriertem 200 l Speicher installiert. Die Brauchwassertemperatur ist auf 55° eingestellt.

Zur Kostenminimierung wurden in die nur sporadisch als Gästezimmer genutzten Räume (ehem. Kinderzimmer) sowie Badezimmer/WC statt einzelner Klimageräte Infrarot-Deckenheizungen eingebaut, die durch Bewegungsmelder und Zeitschalter nur noch bei tatsächlicher Benutzung eingeschaltet und wieder ausgeschaltet werden.

Für einen separaten Stromtarif für Wärmepumpen musste ein neuer Zählerschrank eingebaut werden. Dessen Kosten von rund 6.000 € waren als Umfeldmaßnahme ebenfalls innerhalb der Höchstgrenze förderfähig.

Erfahrungen und Ausblick

Die Betriebskosten der Heizung sind nach Umstellung um rund 60% gesunken.

Der direkt an den drei Außengeräten ermittelte SCOP der Wärmepumpen liegt höher als die in den Datenblättern angegebenen 4,6.

Die Effizienz der Anlage wird auch dadurch verbessert, dass aufgrund der kurzen Aufheizzeiten die einzelnen Zimmer wesentlich bedarfsgerechter dem augenblicklichen Heizbedarf angepasst werden können. Da die Aufheizung auch der großen Wohnräume mit über 50 m² innerhalb von weniger als 5 Minuten erfolgt, kann die Normaltemperatur auf 18 °C gesenkt werden und nur bei tatsächlicher Benutzung auf 21 bis 22 °C hoch gesetzt werden. Zeitgesteuert wird das Wohnzimmer zwischen 18.00 und 23.30 Uhr auf 21 °C beheizt, das Esszimmer von 8.00 bis 19.00 Uhr.

Im Prinzip wird das Gebäude im Dauerbetrieb auf dem Niveau der Nachtabsenkung von 17 bis 18 °C betrieben und nur bei tatsächlicher Benutzung werden die einzelnen Räume auf 21°C aufgeheizt. Die gesamte Heizungssteuerung erfolgt über App unabhängig und einzeln für jeden Raum. Auch bei längerer Urlaubsabwesenheit im Winter ist es ausreichend erst 30 Minuten vor Rückkehr per App die Beheizung neu zu starten.

Zukünftig ist geplant, eine raumweise Temperaturabsenkung per Bewegungsmelder für vorübergehende Abwesenheit einzurichten.

Die Reinigung der Luft durch die mechanischen Staubfilter in den Geräten erfordert zwar eine monatliche Wartung mit dem Staubsauger aber senkt deutlich die Staubbelastung in den Räumen.

Die zusätzliche Brauchwasserwärmepumpe mit 700 W Leistung wird am Haushaltsstromkreis betrieben. Sie wird zeitgesteuert erst mittags eingeschaltet, so dass weitgehend der Strom einer (mangels Balkon auf dem Dach angebrachten) Steckersolaranlage mit 1kWP genutzt werden kann. Die Brauchwasserwärmepumpe hat nur noch einen Jahresverbrauch von 600 kWh Strom gegenüber 3.000 kWh Gas für die zentrale Warmwasserbereitung.

Tipps für Dritte

Die Brauchwasserwärmepumpe im Keller sollte im Sommer im Umluftbetrieb betrieben werden. Das hat den Vorteil einer Entfeuchtung der Kellerluft, da die Wärmepumpe der Raumluft im Keller die Wärme zur Warmwasserbereitung entzieht und dabei - wie in einem Bautrockner - das entstehende Kondenswasser direkt ins Abwasser leitet. Im Winter kühlt der Keller aufgrund der Dämmschicht in der Decke jedoch sehr stark aus, sodass in diesen Monaten besser auf Zu-/Abluft-Betrieb umgestellt wird.

Wichtig ist unbedingt vor Auftragserteilung das speziell ausgewählte Wärmepumpenmodell mit der aktuellen BAFA-Liste auf Förderfähigkeit abzugleichen und bei der Bestellung die erforderlichen Zusatzteile für netzdienliche Steuerung nicht zu vergessen. So ergab sich, dass für das aus optischen Gründen gewünschte Truhengerät im Esszimmer eine separate Außeneinheit installiert werden musste, da das Truhengerät an einer Multi-Split-Außeneinheit nicht förderfähig war.

Letzter Tipp für Heizen mit Klimageräten: Wenn möglich die Zimmertüren geöffnet lassen. Dies erspart zusätzliche Geräte für die Flure.

Steckbrief Wärmepumpe

Betriebsdaten Wärmepumpe

Kosten

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