Zusammenspiel Wärmepumpe und PhotovoltaikSo halbiert Familie Schiedeck ihre Heizkosten langfristig.
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Intro
Denkmalschutz und Klimaschutz in eins – das geht!
Wärmepumpe und Gas: Effizient im Denkmalschutz
Ein hundert Jahre altes Gemeindehaus mit einer kaum gedämmten Gebäudehülle, zudem mit einfach verglasten Kastenfenstern, was aufgrund des Denkmalschutzes auch nicht geändert werden darf – so ein Gebäude effizient und nachhaltig zu beheizen, ist eine spezielle Herausforderung für Planer und Installateur. Die Lösung: eine Kombination von Wärmepumpe mit einer Gas-Brennwertanlage für Spitzenlasten.
Mit dem Kauf des Hauses im südbadischen Binzen erfüllten sich Claudia Peters (Event-Managerin) und Markus Edgar Ruf (Grafik-Designer) einen lang gehegten Traum. Das Paar erinnert sich: „Das Haus ist ein doppelter Glücksfall, denn mit den hohen, offenen Räumen, den original alten Türen und Fenstern sowie dem großen, verwunschenen Garten war es genau so, wie wir es uns erträumt hatten. Und das Schönste: Der Vorbesitzer hatte am Rande des Gartens bereits ein kleines Bürogebäude errichtet, das für unsere Arbeit ideal ist!“
In diesem noch recht neuen Gebäude herrschten dank Niedrigenergiebauweise schon bei wenig Energieeinsatz ganzjährig angenehme Temperaturen. Im krassen Gegensatz dazu der Energieverbrauch für Wärme und Warmwasser in dem 180 m² großen Altbau: fast 40.000 Kilowattstunden Gas, jedes Jahr!
„Von den hohen Decken über die großzügigen Räume bis zu dem Charme des großen Gartens, in dem ich jetzt Tomaten, Zitronen und vieles mehr anbauen kann – wir leben unseren Traum!“Claudia PetersHausbesitzerin
Der Hausentwurf
Denkmalschutz verbietet Dämmung
Um den Energieverbrauch zu reduzieren, kamen neue Fenster oder eine Fassadendämmung definitiv nicht in Frage – Denkmalschutz halt ... Eine neue Heizungslösung (nur) mit Wärmepumpe konnte sich Fachhandwerksmeister Stephan Ziegler von der Firma Haas + Mandau GmbH (Lörrach) deshalb anfangs auch nicht recht vorstellen: „Während eine Wärmepumpe im Neubau für uns inzwischen Standard ist, waren dafür hier die baulichen Rahmenbedingungen aus meiner Sicht einfach zu ungünstig.“ Die Heizlast von knapp 30 kW war seiner Meinung nach mit Wärmepumpen einfach nicht zu decken. Doch bei näherer Betrachtung und in enger Abstimmung mit Vaillant fand sich dann doch noch ein Königsweg!
In den bis zu 3,5 Meter hohen Räumen mit ebenso hohen Fenstern ließ sich thermische Behaglichkeit nur mit einer zusätzlichen Deckenheizung realisieren.
Das Energiekonzept
Hybrid-Heizsystem für Komfort
Die Lösung war: eine Kombination von Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät, also eine Wärmepumpen-Hybrid-Anlage. Stephan Ziegler erläutert: „Mit den 10,4 kW Leistung der Luft/Wasser-Wärmepumpe aroTHERM plus decken wir jetzt die Grundlast in den beiden Gebäuden ab. Das Gas-Brennwertgerät ecoTEC exclusive springt mit bis zu 25 kW modulierend ein, wenn Spitzenlasten anfallen.“
Die Feinheiten stecken im Detail: Der nur zwei Meter große Technikraum enthält den wandhängenden Spitzenlastkessel, den 45-Liter-Trenn-Pufferspeicher und einen 200-Liter-Warmwasserspeicher uniSTOR . Und die Eigentümer wünschten zudem, Waschmaschine und Trockner in dem Raum unterzubringen. Heute ist der Technikraum ein Paradebeispiel platzoptimierter Installationsarbeit.
Herausfordernd gestaltete sich die Wärmeverteilung. Mit 60 °C Vorlauftemperatur (statt bislang 75 °C) war der Wärmebedarf im Haupthaus nicht mehr normgerecht abzudecken. „Wir haben die Wärmeübertragerflächen vergrößert. Da das nicht überall ausreichte, wurden zusätzlich zwei Deckenheizungen in Trockenbauweise installiert, im Flur und im Bad. Das verbessert das thermische Behagen“, so Heizungsbaumeister Stephan Ziegler. Jetzt ist die Wärmeverteilung auf zwei Heizkreise aufgeteilt. Die Temperaturspreizung liegt für Radiator und Kompaktheizkörper bei 60/50 °C, für die Deckenheizung bei 38/31 °C.
In Hybridsystemen, bestehend aus beispielsweise Wärmepumpe und Gasheizung, übernimmt ein Spitzenlastheizgerät die Aufgabe, bei besonders kalten Temperaturen oder erhöhtem Wärmebedarf zusätzliche Wärme zu liefern. Während die Wärmepumpe effizient die Grundlast abdeckt, sorgt das Spitzenlastheizgerät dafür, dass die gewünschte Raumtemperatur schnell erreicht wird, indem es flexibel und effizient die Hauptwärmeerzeuger unterstützt.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Ratgeber.
Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur des Heizungswassers, das vom Wärmeerzeuger zu den Heizflächen wie Heizkörpern oder Fußbodenheizungen geleitet wird. Je höher die Vorlauftemperatur, desto höher ist auch der benötigte Energieaufwand.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Ratgeber.
Installierte Heiztechnik
- Luft/Wasser-Wärmepumpe aroTHERM plus VWL 125/6A
- Gas-Brennwertgerät ecoTEC exlusive VC 25 CS/1-7
- 200 Liter- Warmwasserspeicher uniSTOR VIH RW 200
- 45 Liter Trenn-Pufferspeicher
- Regelung sensoCOMFORT
Die Kosten-Nutzenbetrachtung
Automatische Wahl des wirtschaftlichsten Energieträgers
Der Bivalenzpunkt der Wärmepumpen-Hybridheizung liegt bei 3 °C. Bis zu der Außentemperatur heizt also nur die Wärmepumpe. Erst darunter schaltet das Gas-Brennwertgerät zu. Nach einem Jahr Betrieb der Wärmepumpen-Hybridheizung zeigt sich eine deutliche Reduktion des Gasverbrauchs auf nur noch 2.000 kWh. Gleichzeitig beträgt der Stromverbrauch der Wärmepumpe 8.400 kWh. „Das macht zusammen trotzdem nur 10.400 kWh Endenergie aus“, freut sich Stephan Ziegler. Die Wärmepumpe erreicht eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 2,8, was bedeutet, dass aus einer Kilowattstunde Strom fast drei Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Angesichts der herausfordernden Rahmenbedingungen – denkmalgeschütztes Haupthaus plus energieeffizientes Nebengebäude – ist dies mehr als zufriedenstellend.
Eine entscheidende Rolle spielt dabei weiterhin die Steuerung sowohl der Wärmepumpe als auch des Gas-Brennwertgerätes mit der sensoCOMFORT Regelung. Je nach Entwicklung der Energiepreise können statt des Bivalenzpunktes alternativ die Strom- und Gastarife als Steuergröße zum Tragen kommen. Die integrierte triVAI Funktion wählt dann für den Heizbetrieb automatisch den wirtschaftlichsten Energieträger aus.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt die Effizienz eines Heizsystems über ein Jahr an, indem sie das Verhältnis von eingesetzter Energie zu erzeugter Heizwärme darstellt.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Ratgeber.
Weitere Referenzen
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