Heizen mit erneuerbaren Energien – Möglichkeiten sowie Vor- und Nachteile der einzelnen Systeme

Wer mit erneuerbaren Energien heizt, nutzt ein Heizsystem, das keine fossilen Brennstoffe zur Wärmegewinnung verbrennt. Stattdessen nutzen diese Heizungen erneuerbare Energien wie Solarenergie und Umweltwärme oder sie verbrennen Biomasse, nachwachsende Brennstoffe wie Holz oder aus regenerativen Stoffen gewonnenes Gas und Öl.

Erdgas oder Erdöl gelten als konventionelle Energieträger, weil sie fossilen Ursprungs sind und sich nicht erneuern.

Ausbau der erneuerbaren Energien wächst

Seit 1995 nimmt der Anteil erneuerbarer Energien beim gesamten Wärmeverbrauch in Deutschland zu. Damals lag der Anteil noch bei 2,3 Prozent, fünf Jahre später bei 4,4 Prozent. Im Jahr 2005 hatten erneuerbare Energien im Wärmemix einen Anteil von acht Prozent, 2010 lag diese Zahl schon bei 11,1 und 2015 bei 13,2 Prozent.

Insbesondere der Neubau weist eine hohe Quote an Heizungen mit erneuerbaren Energien auf. Als primäre Energiequelle werden erneuerbare Energien seit 2020 in über der Hälfte aller Neubauten eingesetzt. Sie gewinnen ihre Wärme z. B. nur mit Wärmepumpen, Solarthermie oder anderen regenerativen Energiequellen. Laut Statistischem Bundesamt wurden in mehr als 45 Prozent aller neuen Wohngebäude Wärmepumpen als primäre Wärmeenergiequelle genutzt. Erdgas lag mit 39 Prozent an zweiter Stelle.

Hausbesitzer haben viele Möglichkeiten, um alternativ Wärme zu erzeugen. Hier ein Überblick.

Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe bezieht ihre Wärmeenergie aus der Umweltwärme, aus der Erde, aus Wasser oder aus der Luft. Die Wärme wird an ein Kältemittel übertragen, welches kondensiert und dabei Wärme freisetzt, die von einem Wärmetauscher an Heizungs- oder Brauchwasser übertragen wird.

Am effizientesten arbeiten Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Sie beziehen ihre Wärmeenergie über eine Sonde aus dem Grundwasser. Somit ist ganzjährig eine konstante Wärmeversorgung sichergestellt. Die Erdwärmepumpe „holt“ sich die Wärme aus Erdkollektoren und sorgt so ebenfalls für hohe Effizienz. Die günstigste Variante ist die Luft-Luft-Wärmepumpe, die die Wärme aus der Umgebungsluft zieht. Diese Variante ist nicht ganz so effizient wie Erdwärme- und Grundwasser-Wärmepumpen. Allerdings ist die Technologie ausreichend, um selbst im Bestandsbau effizient zu heizen.

Vorteile:

• emissionsfreie Wärmeerzeugung
• auch im Altbau effizienter Betrieb möglich, auch mit Luft-Wasser-Wärmepumpe
• natürliche Energiequelle aus der Luft, der Erde oder aus dem Wasser
• hohe Förderung

Nachteile:

• hoher Aufwand bei der Einrichtung, z. B. durch Erdbohrungen für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe
• Wasser-Wasser- und Erdwärmepumpe benötigen Genehmigungen, was den Verwaltungsaufwand erhöht
• hohe Investitionskosten, vor allem für Wasser-Wasser- und Erdwärmepumpen
• hoher Platzbedarf auf dem Grundstück bei Wasser-Wasser- und Erdwärmepumpen

Solarthermie

Eine Solarthermie-Anlage gewinnt über Solarkollektoren Wärme aus den Sonnenstrahlen. In den Kollektoren wird Solarflüssigkeit erhitzt. Sie strömt zu einem Wärmetauscher, der die Wärme an Brauch- oder Heizungswasser abgibt.

Solarthermie ist komplett emissionsfrei und leicht zu installieren. Die Effizienz der Anlage hängt u. a. vom Neigungswinkel und der Größe der Kollektorfläche ab. Die Größe der Kollektorfläche wiederum hängt von der Art der eingesetzten Kollektoren (Vakuumröhren- oder Flachkollektoren) sowie dem Wärmebedarf ab. Solarthermie kann sowohl zur Warmwassergewinnung als auch zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden.

Eine Solarthermie-Anlage ist vor allem in Kombination mit einer Gasheizung mit Brennwerttechnik und großen Wärmespeichern sinnvoll.

Vorteile:

• hoher solarer Wärmeertrag macht Gasheizung im Sommer überflüssig
• geringer Wartungsaufwand
• unkomplizierte Technik
• einfach kombinierbar mit Gas-Brennwerttechnik
• hohe staatliche Förderung

Nachteile:

• reicht nicht als alleinige Wärmequelle im Winter aus
• bei falscher Dimensionierung erzeugt sie viel überschüssige Wärme
• höherer Planungsaufwand
• nicht für jede Hauswand oder jedes Dach geeignet

Pelletheizung

Eine Pelletheizung nutzt aus Holz gepresste Pellets. Diese werden in der Brennkammer verbrannt und erzeugen Wärme. Moderne Pelletheizungen werden automatisch über eine Förderschnecke beschickt und können in hohem Maße automatisiert betrieben werden. Im Vergleich zu anderen Holzheizungen bieten sie hohen Heizkomfort. Für die Nutzung wird ein trockenes Pelletlager benötigt.

Vorteile:

• nahezu klimaneutrales Heizen
• hoher Heizkomfort
• nachhaltiger Brennstoff
• hohe Förderung möglich

Nachteile:

• hoher Pflege- und Wartungsaufwand
• großer Raum für Brennstoff notwendig
• Abhängigkeit von Pelletpreisen und -Lieferanten
• hoher Anschaffungspreis

Ähnliches gilt auch für Biomasse-Anlagen. Sie lassen sich mit Hackschnitzeln, Pellets, Briketts oder Scheitholz befeuern. Allerdings ist es bei diesen Heizsystemen für einen effizienten Betrieb wichtig, dass sie kontinuierlich befeuert werden. Somit eignen sich Biomasse-Heizungen nur in größeren Wohnanlagen, wo auch ein konstant hoher Wärmebedarf herrscht.

Erneuerbare Energien reichen mitunter noch nicht als alleinige Quellen für die Wärmegewinnung in Gebäuden aus. Vor allem in der kalten Jahreszeit erzielt Solarthermie einen zu geringen solaren Ertrag, um den Heizbedarf zu decken.

Anders die Wärmepumpe. Mit ihr lassen sich auch Altbauten heizen. Laut Studien sind mindestens 40 Prozent der Bestandsbauten schon jetzt für den Einsatz von Wärmepumpen geeignet. Mitunter wird auch von 60 Prozent gesprochen.

Es müssen also nicht nur sehr gut isolierte Gebäuden wie Energiesparhäusern oder Passivhäusern sein. Auch im Altbau kann eine Wärmepumpe ohne Fußbodenheizung ausreichend und effizient heizen. Zudem erhalten Sie für eine Wärmepumpe die höchste Förderung. Es sind bis zu 40 Prozent möglich.

Erfüllt das Gebäude die Anforderungen für eine Wärmepumpe nicht, gibt es alternative Systeme. Eine dieser Alternativen ist eine Gas-Hybridheizung. Sie kombiniert Solarthermie mit einem modernen Gasbrennwertkessel. Im Sommer und den wärmeren Monaten reicht die über die Kollektoren gewonnene Wärme vollständig aus, um das Haus mit Wärme zu versorgen. Im Winter kann die Gasbrennwertheizung bei Bedarf zugeschaltet werden.

Die Gasbrennwerttechnik spielt dabei ihre ganzen Stärken aus. Die Geräte können auf Knopfdruck und ohne Vorlaufzeit Wärme erzeugen und ebenso schnell wieder ausgeschaltet werden, wenn ihre Unterstützung nicht mehr benötigt wird. Durch die Kombination aus Solar und Gasbrennwert lassen sich Gasverbrauch und Emissionen auf ein Minimum reduzieren.

Eine sehr moderne und zukunftsweisende Technologie sind Brennstoffzellenheizungen. Sie wandeln Gas in Wasserstoff um, der wiederum in der Brennstoffzelle durch die sogenannte „kalte Verbrennung“ in Wasser und Sauerstoff aufgespalten wird. Dadurch erzeugt die Brennstoffzelle Wärme und Strom.

Sie nutzen somit ein eigenes kleines nachhaltiges Kraftwerk in Ihrem Zuhause. Die Brennstoffzellenheizung nutzt den Primärenergieträger zu fast 100 Prozent, um daraus Energie zu gewinnen.

Das Gute: Auch die Brennstoffzellenheizung wird hoch gefördert.

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