Schrittweise zur Energiewende

Nach wie vor sind in Deutschland fast dreiviertel der Wärmeerzeuger nicht auf dem neuesten Stand der Technik. Dies gilt auch für rund 5,3 Mio. installierte Ölheizkessel, die mit veralteter Technik ihre Aufgabe der Wärmeversorgung zwar wahrnehmen, dabei aber nicht ausreichend effizient arbeiten. Eine Heizungsmodernisierung ist daher nicht dringend notwendig. Dennoch möchten Endverbraucher zunehmend von fossilen Brennstoffen auf regenerative Energien umsteigen, scheuen sich zum Teil jedoch, das Heizsystem in einem Schritt vollständig auszutauschen. Denn oft ist der komplette Umstieg auf eine regenerative Wärmepumpe je nach Gebäudezustand nur mit größerem Aufwand möglich. Eine Alternative: Die Verbindung einer bestehenden Ölheizung mit einer Wärmepumpe.

Die Energiewende ist in den deutschen Heizungskellern noch nicht angekommen. Dies verdeutlicht die vom Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Ener­gie- und Umwelttechnik e. V. (BDH) und vom Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks Zentralinnungsverband (ZIV) vorgelegte Auswertung über den energetischen Zustand der Heizungsanlagen in Deutschland. Von den insgesamt rund 20,5 Mio. zentralen Wärmeerzeugern sind 71 % der Anlagen unzureichend effizient und damit modernisierungsbedürftig. Davon sind auch 5,3 Mio. ineffiziente Öl-Kessel installiert. Lediglich 0,6 Mio. hocheffiziente Öl-Brennwertkessel befinden sich im gesamten Anlagenbestand. Die Anzahl der Geräte, die sich auf dem Stand der Technik befinden und zusätzlich mit Erneuerbaren Ener­gien kombiniert sind, beträgt 17 %. Diese Zahlen belegen, wie groß das Potenzial ist, durch die Modernisierung bestehender Heizsysteme einen deutlichen Schritt im Rahmen der Energiewende voranzuschreiten.

Ölheizung plus Wärmepumpe
Als Alternative zum vollständigen Öl-Kesseltausch bietet sich die Kombination des bestehenden Ölkessels mit einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe an. Dabei können beide Systeme z. B. bivalent alternativ betrieben werden. Das heißt, es arbeitet entweder die Wärmepumpe oder der Heizkessel. Die Luft-/Wasser-Wärmepumpe wird dabei als Ergänzung zum vorhandenen Heizkessel in das ursprüngliche Heizsys­tem eingebunden. Die Wärmepumpe nutzt die Umgebungsluft als Wärmequelle und übernimmt die gesamte Warmwasserbereitung sowie die Heizung in den milderen Jahreszeiten. Auf die bestehende Ölheizung wird erst bei sehr kalten Temperaturen umgeschaltet, die dann den Heizbetrieb alleine übernimmt. Wann die Umschaltung erfolgt, hängt von der Auslegung ab. Dabei sollten der Heizbedarf des Gebäudes, die benötigte Vorlauftemperatur sowie das Verhältnis vom Öl- zum Strompreis in Betracht gezogen werden. Die Umschaltung erfolgt meist über die Regelung der Wärmepumpe. Am einfachsten ist es, dort eine Außentemperatur festzulegen, ab wann sich die Wärmepumpe ausschaltet und der Ölkessel einschaltet und umgekehrt. Um einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe zu gewährleisten, gilt es diesen Umschaltpunkt nicht zu hoch, aber auch nicht zu niedrig festzulegen. Auf jeden Fall darf der Umschaltpunkt, auch Bivalenzpunkt genannt, nicht oberhalb von +2 °C liegen. Dies ist allein schon aus dem Grund zu berücksichtigen, dass nur Wärmepumpen von der BAFA gefördert werden, bei denen der Bivalenzpunkt nicht höher als +2 °C liegt. Die Heizung wird dann zu 50 bis 70 % von der Wärmepumpe und der übrige Anteil vom vorhandenen Kessel übernommen. So arbeiten beide Systeme im optimalen Bereich und mit hoher Effizienz.
Grundsätzlich ist eine Kombination mit jedem Ölkessel möglich. Weitere wichtige Voraussetzung für die regenerative Auf­rüstung der Ölheizung ist ein Warmwasserspeicher, der für den Betrieb mit einer Wärmepumpe geeignet ist. Aus hygienischen Gründen ist es ebenfalls oft ratsam, den Warmwasserspeicher zu ersetzen. Dazu bietet sich u. a. auch eine kombinierte Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip mit der Wärmepumpe an. So kann zudem eine hygienische Trinkwassererwärmung leicht sichergestellt werden.

Energieeinsparung
Beispielanlagen des Unternehmens Rotex haben gezeigt, dass durch die Kombination mit einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe der Ölverbrauch um bis zu 60 % reduziert wird (Tabelle 1). Der Endverbraucher kann so seine Heizkosten minimieren, ohne das bestehende System komplett austauschen zu müssen. Durch den Betrieb der Wärmepumpe mit einem Wärmepumpentarif werden der Strompreis und somit die Betriebskosten zusätzlich reduziert. Dadurch fällt die Ersparnis zum bestehenden System noch höher aus. Die schon erwähnte BAFA-Förderung mit bis zu 2000 Euro senkt zudem die Investitionskosten.

Beispielrechnung
Bei dem direkten Vergleich (Gegenüberstellung eines bestehenden Öl-Heizkessel-Systems und der Kombination aus dem Öl-Heizkessel und einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe) konnte eine Einsparung ohne Wärmepumpen-Stromtarif von 405 Euro pro Jahr erzielt werden (Tabelle 2). Mit einem Wärmepumpentarif hat sich eine jährliche Einsparung in Höhe von 750 Euro ergeben (Tabelle 3).
Durch den Einsatz einer Wärmepumpe reduziert sich auch der CO2-Ausstoß. So können bei Kombination einer Wärmepumpe mit einer Ölheizung jährlich ungefähr 4676 kg CO2 gegenüber dem bestehenden System eingespart werden. Umgerechnet auf einen PKW mit einem CO2-Ausstoß von 150 g/km, könnten damit ungefähr
31 175 km zurücklegt werden. Das entspricht ungefähr der Entfernung Stockholm (Schweden) – Sydney (Australien) hin und zurück.

Fazit
Wer sich für eine Hybrid-Lösung entscheidet, nutzt gleich mehrere Vorteile: Durch die Kombination zweier Energiequellen kann jedes System bei hoher Effizienz betrieben werden. Gleichzeitig erhöht es die Versorgungssicherheit und verringert die Abhängigkeit. Das Konzept ist der erste Schritt einer vollständigen Sanierung des Gebäudes und steigert den Wert der Immobilie. Werden weitere energetische Sanierungsmaßnahmen umgesetzt, wie die Vergrößerung der Heizflächen bzw. die Dämmung des Gebäudes, kann die Wärmepumpe dann eventuell als alleiniges Heizsystem eingesetzt werden.

Autor: Dipl.-Ing. Volker Weinmann, Leiter Vertrieb Wärmepumpen, Rotex Heating Systems GmbH

Bilder: Rotex

www.rotex.de