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Bis 30 Prozent gefördert, wirtschaftlich sinnvoll und dank Wärmepumpe ökologisch und effizient:

Kernsaniertes Reihenmittelhaus mit innovativer Hybridheizung ausgestattet

12 Millionen Heizungen im Bestand sind überaltert. Bislang konnten sie jedoch kaum durch Wärmeerzeuger auf Basis regenerativer Energien ersetzt werden, weil entweder die Heizlast und/oder der Warmwasserbedarf zu hoch war. Mit einer Hybrid-Lösung aus einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe und einem Gas-Brennwertgerät (Hersteller: Vaillant) wurde genau diese Aufgabenstellung jetzt aber in einem 120 m² großen Reihenhaus in Düsseldorf ebenso wirtschaftlich wie energieeffizient gelöst.

Düsseldorf gehört zu den Boomregionen in Deutschland. 2013 kratzte die Einwohnerzahl noch knapp an der 600.000-Marke, bis 2030 sollen nach Prognose des Landesbetriebes Information und Technik NRW aber schon rund 645.600 Menschen in der nordrhein-westfälischen Landeshauptstadt leben. Das sind etwa 10 Prozent mehr als 2008, dem Basisjahr der Prognose. Entsprechend angespannt ist der Wohnungsmarkt, speziell für junge Familien. Für Wim und Tanja Kaiser mit ihren Kindern Lisa (9) und Max (7) war das Reihenmittelhaus, das ihnen vor zwei Jahren zum Kauf angeboten wurde, deshalb auch fast so etwas wie ein Lottogewinn: Zum einen aufgrund der Lage am östlichen Stadtrand nahe dem Elbsee. Zum anderen aber, weil das 120-Quadratmeter-Objekt aus den 60er-Jahren noch nie umgebaut oder energetisch (teil-)saniert wurde. Entsprechend „günstig“ stellte sich der Kaufpreis dar.

Außerdem, so das junge Ehepaar im Rückblick, stand damit außer Frage, dass sie ihr Eigenheim von Grund auf kernsanieren konnten: „Jeder Euro Investition rechnete sich hier, denn insbesondere die Heizungs- und Sanitärinstallationen entsprachen definitiv nicht mehr dem heutigen Stand der Technik. Zudem mussten auch Fassade und Dach erneuert werden, so dass auch hier automatisch eine zeitgemäße Wärmedämmung eingesetzt werden konnte. Etwa ein halbes Jahr dauerte letztlich die Kernsanierung und verschlang inklusive Dachausbau und dem Beseitigen von Zwischenwänden einen gut sechsstelligen Betrag. „Doch jeder Cent davon hat sich gelohnt“, sind sich Wim und Tanja Kaiser sicher. „Jetzt entspricht das Haus nicht nur unseren Vorstellungen von komfortablem Wohnen, sondern ist gleichzeitig energetisch bestens ausgestattet. Und das ist uns gerade mit Blick auf die Zukunft unserer beiden Kinder mindestens genauso wichtig!“

Gerade in der Rückschau ist aber nicht nur interessant, was bei der Kernsanierung im Detail gemacht wurde. Mindestens genauso spannend: die unterschiedlichen Schwerpunkte, die die verschiedenen (Fach-)Parteien gesetzt haben…

Die Hausbesitzer: „Wir wollten keine ,Schießscharten‘!“.

Familie Kaiser (v. li., hier mit Fachhandwerker Freissler und Vaillant-Fachberater Andreas Hoberg) ist begeistert: „Wir wollten keine Fenster wie Schießscharten – und haben deswegen in eine ökologische Heizung und nicht nur in Dämmung investiert.“

Dass der Altbau mit dem nur 25 cm starken Kalksandstein energetisch ertüchtigt werden musste, stand für Wim und Tanja Kaiser außer Frage. Aber was zählt dabei letztlich aus Bauherrensicht mehr: die Dämmung der Fassade gegen Wärmeverluste oder eine möglichst regenerativ arbeitende Heizungsanlage mit energiesparender Wärmeverteilung?

Eines wollten die Düsseldorfer Hausbesitzer auf keinen Fall, nämlich „eine gedämmte Fassade mit Fenstern wie Schießscharten“. Außerdem muss man das Reihenhaus im Verbund sehen, also auch bei Fassade und Dach noch zu den benachbarten Häusern passend. Deswegen bekam das neu eingedeckte Dach auch eine aufwändige Zwischensparrendämmung, die Fassade hingegen wurde nur 9 cm stark mit Resol-Hartschaumplatten gedämmt. In Kombination mit neuen Fenstern und Türen drückte das den Heizwärmebedarf aber trotzdem schon auf etwa 64,5 kWh/m²a.

Der Fachhandwerker: „Heizkonzepte für solche Objekte sind immer individuell!“

SHK-Meister Christoph Freissler: „Statt nur den Austausch gegen ein neues Gas-Brennwertgerät haben wir mit der Hybridanlage jetzt auch eine ökologisch nachhaltige Lösung installiert.“

Die Heiztechnik im Reihenhaus entsprach in etwa dem Baujahr des Objektes: Ein Gas-Heizgerät mit 27 kW Leistung als Wärmequelle, dazu großzügig dimensionierte Radiatoren mit 60 °C Vorlauftemperatur für die Wärmeübergabe, über der Badewanne hing sogar noch ein „Geyser“, ein einfacher Gas-Durchlauferhitzer. Viel hilft viel, galt seinerzeit eben als Leitsatz für die Auslegung. Heute aber ist klimafreundliches Heizen, möglichst mit regenerativen Wärmeerzeugern angesagt – und erfordert einen umfassenderen Ansatz bei der Konzeption der Anlagentechnik, gerade bei Bestandsobjekten, so Heizungsbaumeister Christoph Freissler: „Am einfachsten wäre der Austausch gegen ein neues Gas-Brennwertgerät gewesen. Da fehlt aber die nachhaltige Komponente, denn Solarthermie oder Photovoltaik kam aufgrund der kleinen Dachfläche als ökologische Ergänzung nicht infrage.“

Als Alternative wurde aber durch die Fassadendämmung und den damit geringeren Heizwärmebedarf die Luft-/Wasser-Wärmepumpe „aroTHERM Split“ von Vaillant interessant: „5 kW Leistung reicht in dieser Region völlig aus, um das Haus komfortabel mit Wärme zu versorgen. Vor allem, weil wir hier durch die ebenfalls neue Fußbodenheizung in allen Räumen nur noch eine Vorlauftemperatur von knapp 28 °C haben.“

Für die Warmwasserversorgung eines 4-Personen-Haushalts ist die Wärmeleistung jedoch, trotz ergänzendem 200-Liter-Speicher, zu wenig: „Deswegen haben wir bei diesem Objekt eine Hybridlösung umgesetzt“, so Freissler: „Die Wärmepumpe deckt im ersten Schritt mit über 95 Prozent die Grundlast im Heizbetrieb ab. Die Warmwassernachfrage decken wir in dem 4 Personen-Haushalt aber, über dieselbe Steuerung, durch ein Gas-Brennwertgerät mit 20 kW Leistung ab, das den Warmwasserspeicher direkt beschickt.“

Bei entsprechender Auslegung wäre es über ein in der Regelung schon hinterlegtes Hydraulikschema im Übrigen auch möglich, einen eventuellen Wärmeüberschuss aus der Wärmepumpe ebenfalls auf den Speicher zu laden. Bei diesem speziellen Projekt steht jedoch über die Speichermasse des Flächentemperiersystems dafür genügend Kapazität zur Verfügung, so dass es keine Wärmeverluste gibt.

Der Verkaufsberater: „Spagat zwischen Komfort und Ökologie perfekt gelöst!“

Für Andreas Hoberg, Fachberater beim Heiztechnikhersteller Vaillant, sind derartige Hybrid-Lösungen ein vielversprechender Lösungsweg, um die energetische Bestandssanierung jetzt klimafreundlich voranzutreiben: „Das Düsseldorfer Projekt ist prototypisch für den Spagat zwischen den Grenzen der Wärmedämmung und gleichzeitig hohen Ansprüchen an die Wärme- und Warmwasser-versorgung. Mit der Kombination aus unserer Luft-/Wasser-Wärmepumpe ,aroTHERM Split‘ und dem Gas-Brennwertgerät ,ecoTEC exklusive‘ für Spitzenlasten haben wir den Zielkonflikt aber auch wirtschaftlich sehr gut aufgelöst.“

Dies gilt vor allem, weil die im Bauvorhaben Kaiser eingesetzte Luft-/Wasser-Wärmepumpe über eine besonders leise arbeitende Außeneinheit verfügt. Mit einem Schallleistungspegel von lediglich 54 dB(A) im Tagbetrieb und der akustischen Nachtabsenkung auf 29 dB(A) in drei Meter Entfernung konnte sie sogar ohne Beeinträchtigung der Nachbarn im Vorgarten der Reihenhaussiedlung aufgestellt werden.

Der Energieberater: „Ausführungsqualität ist genauso wichtig wie Effizienz!“

Für Wärme- und Warmwasserkomfort sorgt die Hybrid-Technik im Keller, für die ebenso komfortable Bedienung die App auf dem Handy, zeigt Fachhandwerker Christoph Freissler (re.) am Esstisch…

Begleitet wurde das komplette Bauvorhaben aber nicht nur durch kompetente Anlagentechniker, sondern gleichzeitig durch einen Energieberater. Das ist gerade bei privaten Sanierungsprojekten noch lange nicht die Regel, macht aber auf jeden Fall Sinn, so Dipl.-Ing. Wolfgang Ackermann aus Düsseldorf: „Es geht bei unserer Arbeit ja nicht nur darum, die Sanierungsmaßnahme auf einen möglichst geringen Energiebedarf des Objektes oder eine höchst effiziente Anlagentechnik zu trimmen, um beispielsweise Fördermittel in Anspruch nehmen zu können. Als Energieberater sehe ich meine Aufgabe vielmehr auch darin, baubegleitend die Ausführungsqualität abzusichern und somit dazu beizutragen, dass das Objekt später energetisch und bauphysikalisch optimal aufgestellt ist.“

Beim Bauvorhaben Kaiser wurde so zum Beispiel zwar annähernd der Förderstandard „KfW-Effizienzhaus 115“ erreicht, aber trotzdem ohne Fördermittel gebaut. Dipl.-Ing. Ackermann: „Der Aufwand, um die restlichen Prozentpunkte für die Förderung einzusammeln, wäre nur über eine noch stärkere Fassadendämmung zu erreichen gewesen. Die aber war von den Bauherren nicht gewollt – und das Effizienzniveau für ein solches Objekt ohnehin schon so gut, dass wir bewusst auf weitere Maßnahmen zur Erreichung der Förderung verzichten konnten.“

Stattdessen wurde beispielsweise erhebliche Energie darauf verwandt, die Dichtheit der Gebäudehülle an neuralgischen Punkten – wie Türen und Fenstern oder dem Übergang zum Dachstuhl – zu gewährleisten. Oder dafür zu sorgen, dass auch ohne mechanische Lüftungsanlage zum Schutz vor Schimmelbildung der notwendige Luftaustausch gewährleistet ist. Wolfgang Ackermann: „Dieses Stichwort ist aber gleichzeitig typisch dafür, wie ganzheitlich die energetische Sanierung eines solchen Gebäudes gesehen werden muss. Denn hier ist die Gebäudehülle so dicht, dass wir aus bauphysikalischen Gründen wohl doch noch eine mechanische Lüftung installieren müssen. Darauf sind wir aber mit einer raumweisen dezentralen Lösung bereits eingestellt.“

Mittlerweile sähe im Übrigen aber auch das Thema „Förderung“ schon wieder ganz anders aus: Über das sogenannte Klimapaket 2020 der Bundesregierung werden gerade solche Hybridanlagen attraktiv durch das BAFA gefördert, wenn sie eine Altanlage ersetzen: Unter bestimmten Voraussetzungen sind bis zu 35 Prozent der förderfähigen Kosten als Zuschuss möglich.

Das Fazit: Hohes Marktpotenzial einfach zu heben

Nach den Erhebungen des Schornsteinfeger-handwerks gab es im Jahr 2018 in Deutschland insgesamt etwa 18,8 Millionen Heizungsanlagen. Die meisten davon (71,1 Proz.) werden mit Gas betrieben, 5,4 Millionen nutzen den Brennstoff Öl (28,9 Proz.). 60 Prozent der Öl- und 50 Prozent der Gasfeuerungsanlagen sind dabei älter als 20 Jahre: Diese Altanlagen erfüllen zwar die gesetzlichen Mindeststandards für Betriebs- und Brandsicherheit, liegen mit ihren Energieverbrauchswerten jedoch häufig im roten Bereich. Im Bestand besteht also erheblicher Handlungsbedarf.

Durch hybride Heizungen, also die Kombination aus einem regenerativen Wärmeerzeuger (wie beispielsweise einer Wärmepumpe) und einem klassischen Heizgerät (hier: Gas-Brennwerttechnik) ist es möglich, dieses Potenzial ressourcenschonend und wirtschaftlich zu heben. Und zwar selbst dann, wenn der typisch höhere Wärmebedarf eines Altbaus von mehr als 200 kWh/m²a anliegt oder entsprechender Warmwasserkomfort gefragt ist.

Die Installation solcher Hybrid-Anlagen entspricht dabei im Übrigen der, wie man sie von den Gas-Brennwert-Heizgeräten mit solarer Unterstützung kennt. Anstelle der thermischen Solaranlage dient dann lediglich die Luft-/Wasser-Wärmepumpe als regenerative Wärmequelle, die primär für die Abdeckung des Wärmebedarfs eingesetzt wird.

Die Anlagentechnik im Überblick

Die Luft-/Wasser-Wärmepumpe „aroTHERM Split“ wurde modular konzipiert. Im Bauvorhaben Kaiser besteht sie aus der Außeneinheit und einer wandhängenden Hydraulikstation, für Beheizung und optional aktive Kühlung. Verbunden sind die beiden Komponenten durch vorgedämmte, frostsichere Kältemittelleitungen. Die „aroTHERM Split“ ist in fünf verschiedenen Größen mit Leistungen gestaffelt von 3 bis 12 kW lieferbar. Für den gehobenen Warmwasserkomfort kann die Wärmepumpe um das ebenfalls wandhängende Gas-Brennwertgerät „ecoTEC exclusive“ (in 5 Leistungsgrößen gestaffelt von 15 bis 30 kW) sowie einen entsprechend dimensionierten Multi-Funktionsspeicher ergänzt werden.

Die intelligente Steuerung des Gesamtsystems erfolgt im Düsseldorfer Reihenhaus über den neuen Systemregler „sensoCOMFORT“, der wie ein Smartphone per Fingertipp gesteuert wird. In Verbindung mit einem Internetmodul kann das Gesamtsystem bequem per kostenloser App gesteuert werden. Optional wäre darüber hinaus sogar die Erweiterung des Heizsystems um die Einzelraumregelung „ambiSENSE“ an Heizkörpern für individuellen Wohnkomfort in jedem Raum möglich.

Zahlen, Daten, Fakten
Gebäudevolumen Ve:450,6 m³
Gebäudenutzfläche AN:130120,0 m²
Gebäudehüllfläche A:230,5 m²
Primärenergiebedarf Q“p:92 kWh/m²a
Transmissionswärmeverluste H“T:0,57 W/m²K
Lüftungsverluste Qv:6.750 kWh/a
Heizwärmebedarf qh:5.797 kWh/a*
Trinkwassererwärmung Qtw:4.179 kWh/a*
Endenergiebedarf QE:42 kWh/m²a

*) Heizperiode 7-2018/6.2019