Umweltbundesamt
Unser Haus ist nur teilsaniert (Dachdämmung, 3-fach Verglasung), eine Fassadendämmung wurde aus optischen Gründen nicht umgesetzt. Trotzdem beheizen wir das Gebäude erfolgreich per Wärmepumpe.
Das Gebäude ist ein Mehrfamilienhaus von 1890 mit 3 Wohneinheiten, steht in Konstanz am Bodensee und gehört einer Wohneigentümergemeinschaft (WEG). Wir versuchen den gesamten Energiebedarf in den Sektoren Strom, Heizung und Mobilität möglichst vollständig über Erneuerbare abzudecken.
Vor dem Heizungstausch war eine alte Gasheizung im Einsatz, der Jahresverbrauch lag bei ca. 55.000 kWh. Für die Heizung waren keine Ersatzteile mehr verfügbar.
Die Entscheidung bei der neuen Anlage fiel zugunsten eine Wärmepumpen-Gas-Hybrid-Anlage. Die Gründe waren CO2-Reduktion und Zukunftsfähigkeit (Erfüllung Anforderungen Gebäudeenergiegesetz). Da aufgrund des Alters von Gebäude und Heizungsanlage die nötigen Vorlauftemperaturen und Heizlasten nicht einfach zu bestimmen waren, haben wir uns für die Hybridlösung entschieden.
Besondere Herausforderungen lagen in der alten Hydraulik und dem aktuell verbauten Mix aus Radiatoren und Flächenheizkörpern. Es war eine Herausforderung, unter diesen Umständen eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Gebäude und damit niedrige Vorlauftemperaturen zu erreichen.
Aufgrund der schwierigen Liefersituation wurde zuerst nur die alte Gasheizung durch den kleineren Gasbrennwertkessel der Hybridanlage ersetzt. Damit konnten schon erste Optimierungen vorgenommen werden. Im Folgejahr wurde die Wärmepumpe installiert und hat in der folgenden Heizperiode über 99 % der Heizlast übernommen.
Im Ergebnis haben wir in den ersten 12 Monaten bei einem Stromverbrauch der Wärmepumpe von ca. 8.800 kWh eine Jahresarbeitszahl von 3,8 erreicht. Die Energiekosten für die Heizung konnten wir von 5.500 € auf ca. 2.100 € pro Jahr senken.
Da zuerst nur die Gasbrennwerttherme der Hybridanlage geliefert und montiert werden konnte, gab es in der ersten Heizperiode die Chance, die Heizkurve und damit die Vorlauftemperaturen stückweise zu reduzieren und Erfahrungen zu sammeln.
In der ersten Heizperiode mit Wärmepumpe waren trotzdem einige Herausforderungen zu lösen:
- Auslesung aller Betriebsparameter der WP über den Steuerungsbus, um das Verhalten der Anlage zu verstehen: Die Minimal-Parameter aus dem Display waren hierbei nicht ausreichend.
- Änderung des Heizverhaltens: Durchheizen statt Nachtabsenkung, da in unserem Fall die Reserven der WP für ein Wiederaufheizen zu klein sind und außerdem die WP in einem ineffizienten Leistungsbereich arbeiten müsste.
- Thermischer Abgleich nach realen Raumtemperaturen, statt berechneter hydraulischer Abgleich. Öffnung der Heizungsthermostate in allen Wohnräumen und Anpassung des Thermostatventileinstellungen, sodass gleichmäßige Temperaturen in allen Wohnungen entstehen.
Das Projekt ist ein voller Erfolg, das Gebäude ist fast vollständig mit der Wärmepumpe beheizbar. Die Vorlauftemperaturen steigen bei -5 °C Außentemperatur nur auf 48 °C.
Wir monitoren die Anlage kontinuierlich und haben diverse eigene Steuerungen implementiert: Höhere Warmwassertemperatur im Sommer für weniger Taktung, Anpassung der Wärmepumpenleistung an Tagen mit hoher Sonneneinstrahlung, Legionellenschaltung ohne Zusatzheizung.
Insofern hat die Umsetzung unsere Erwartungen deutlich übertroffen. Die jährlichen Heizkosten sind von 5.100 € auf 2.200 € zurückgegangen.
Wir haben im Zuge der Installation die am schwächsten dimensionierten Heizkörper in 2 Räumen durch größere ersetzt.
Meine Empfehlungen sind:
Bestehende Gasheizungen sind oft extrem überdimensioniert. Wir hatten eine 46 kW Gasheizung und heizen jetzt mit einer 12 kW Wärmepumpe. Auf keinen Fall die Leistung 1:1 nachbauen.
Falls noch eine Heizperiode vor Austausch der alten Heizung zur Verfügung steht, sollte versucht werden, die bestehende Anlage auf niedrige Vorlauftemperaturen zu optimieren, um Erfahrungen zu sammeln.
Unbedingt einen gründlichen hydraulischen (oder thermischen) Abgleich vornehmen. Viele Heizungsbauer finden dies nicht unbedingt notwendig, es half uns aber ungemein.
Das Sammeln vieler Betriebsdaten schon vor Einbau der Wärmepumpe hilft sehr, um später zu verstehen, wo optimiert werden muss.
Im Nachhinein würde ich nicht mehr eine Wärmepumpen-Gas-Hybrid-Lösung verbauen, sondern auf eine Kombi aus Heizstab und Wärmepumpe setzen. Deutlich einfacher und günstiger.
„Für Mensch und Umwelt“ ist der Leitspruch des UBA und bringt auf den Punkt, wofür wir da sind. In diesem Video geben wir Einblick in unsere Arbeit.
