Energieeffiziente Heizungen – welche ist die richtige Wahl?
Es gibt verschiedene Heizsysteme, doch welches hat mit Blick auf die Energieeffizienz die Nase vorn? Wärmepumpe, Solarthermie, Holz- und Pelletheizung oder doch konventionelle Öl- oder Gasheizung? In diesem Artikel erfahren Sie es!
Was bedeutet Energieeffizienz?
Der Begriff „Energieeffizienz“ ist sehr weit verbreitet und findet nicht nur bei Heizungen, sondern im gesamten Industrie- und Wirtschaftswesen Anwendung. Die Energieeffizienz beschreibt dabei das Verhältnis aus Ertrag (Output) und Energieaufwand (Input).
Der Output kann beispielsweise in Form von Waren, Dienstleistungen oder aber einer Energieform generiert werden, während es sich beim Input fast immer um eine Art von Energie handelt, beispielsweise elektrische Energie, Bewegungsenergie oder Wärmeenergie.
Eine hundertprozentige Energieeffizienz kann dabei in der Realität oftmals nicht erreicht werden. Denn bei Energiewandlung, -speicherung und -transport entstehen Energieverluste. Natürlich geht die Energie nicht tatsächlich verloren (aufgrund des Energieerhaltungsgesetzes ist das nicht möglich), sondern wird in eine nicht erwünschte Energieart umgewandelt, häufig in Abwärme.
Mangelnde Energieeffizienz wird deswegen als einer der Hauptgründe für den globalen Klimawandel angesehen. In vielen Bereichen des täglichen Lebens ist es von Vorteil, die Energieeffizienz durch spezifische Maßnahmen zu steigern und damit den notwendigen Energieaufwand bei gleichbleibendem oder gar höherem Ertrag zu reduzieren.
Natürlich muss hier jedoch auch beachtet werden, dass nicht nur die reine Energieeffizienz, sondern auch weitere Aspekte wie die Emissionsentwicklung oder Abfallproduktion betrachtet werden müssen.
Mit Blick auf die Energieeffizienz spielen Heizungen eine sehr wichtige Rolle. Ein erheblicher Teil der Energie Deutschlands wird allein zum Heizen aufgewendet.
Energieeffiziente Heizungen im Überblick
Im Laufe der Zeit haben sich alle Heizungsarten weiterentwickelt – nicht nur hinsichtlich der Energieeffizienz, sondern auch anderer Aspekte. Die Auswahl ist daher groß. Welche Vor- und Nachteile die einzelnen Anlagen bieten, erfahren Sie im Folgenden.
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe ist die derzeit wohl am meisten gefragte Heizungsart, nicht zuletzt aufgrund ihrer sehr hohen Effizienz. Gängige Kennzahlen für diese Heizungsanlagen sind der COP („Coefficient of Performance“) und die JAZ („Jahresarbeitszahl“). Insgesamt gibt es drei verschiedene Arten von Wärmepumpen-Heizungen, die grundsätzlich alle nach dem gleichen Prinzip funktionieren: Sie bestehen jeweils aus drei Hauptkomponenten – einer Wärmequellanlage, einer Wärmepumpe und einem Wärmeverteilsystem.
Die Wärmequellanlage nimmt Wärmeenergie außerhalb des zu beheizenden Gebäudes auf und leitet diese in den internen Kreislauf der Wärmepumpe, in dem ein Kältemittel zirkuliert. In diesem Kreislauf befinden sich zwei Wärmetauscher, darunter ein Verdampfer und ein Verflüssiger. Am Verdampfer wird Kältemittel gasförmig und anschließend durch einen Kompressor verdichtet, wodurch die Temperatur des Kältemittels steigt.
Am zweiten Wärmetauscher, dem Verflüssiger, kondensiert das Kältemittel wieder und gibt die Wärmenergie an das Wärmeverteilsystem ab, das die Wärme im Gebäude verteilt. Das erkaltete und wieder flüssige Kältemittel wird nach einer Druckreduzierung durch eine Drossel wieder zum Verdampfer geführt, womit sich der Kreislauf schließt.
Die Unterschiede in den drei Wärmepumpenarten liegen in der Wärmequellanlage. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe wie die WOLF CHA-Monoblock entzieht der Umgebungsluft über einen Ventilator die zum Heizen benötigte Wärmeenergie und ist aufgrund ihres Kostenvorteils und der flexiblen Einsatzmöglichkeiten die derzeit am weitesten verbreitete Wärmepumpenart.
Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe schöpft ihre Wärmeenergie dagegen aus dem Erdreich, was entweder über großflächige Erdkollektoren oder tief in die Erde eingelassene Erdsonden umgesetzt wird. Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe macht sich die im Grundwasser gespeicherte Energie zunutze.
Mit einer typischen JAZ von 2,9 (das heißt: aus einer Einheit Strom werden 2,9 Einheiten Wärme bereitgestellt) ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe bereits äußerst effizient. Sole/Wasser-Wärmepumpen mit einer JAZ von 3,9 und Wasser/Wasser-Wärmepumpen mit einer JAZ von bis zu 5,0 sind im reinen Blick auf die Energieeffizienz aber oft noch besser.
In Anbetracht des Mehraufwandes von Sole- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen durch beispielsweise Erdarbeiten, große Flächennutzung, behördliche Genehmigungsverfahren sowie höhere Anschaffung und Installationskosten sind Luft/Wasser-Wärmepumpen in den meisten Fällen die attraktivste und umweltfreundlichste Wahl. Moderne Luft/Wasser-Wärmepumpen übersteigen zudem häufig eine Jahresarbeitszahl von 2,9 deutlich.
Solarthermie
Solarthermieanlagen werden häufig mit Photovoltaikanlagen verwechselt. Während eine Photovoltaikanlage allerdings die von der Sonne bereitgestellte Energie in elektrischen Strom wandelt, nutzt Solarthermie die Wärmestrahlung zum Erhitzen von Wasser.
Hierzu werden Kollektoren an möglichst sonnenreichen Stellen (beispielsweise auf dem Gebäudedach) montiert. Sie nehmen die Wärmeenergie der Sonnenstrahlung auf und übertragen sie auf eine sogenannte Solarflüssigkeit. Die Solarflüssigkeit zirkuliert in einem Rohrsystem, das die Wärmeenergie auf das Heizsystem des Hauses überträgt. Nach Abkühlung strömt die Solarflüssigkeit zurück zu den Kollektoren, wo der Kreislauf von vorn beginnt.
In Bezug auf die Energieeffizienz weisen übliche Solarthermieanlagen einen Wirkungsgrad von 70 bis 85 Prozent auf. Da die Effektivität der Anlage stark vom Wetter abhängig ist, reicht sie oftmals nicht für die alleinige Beheizung eines gesamten Gebäudes. Dafür arbeitet eine Heizung mit Solarthermie vollkommen CO2-emissionsfrei und benötigt keine Hilfsenergie.
Öl- und Gasheizung mit Brennwerttechnik
Gas- und Ölheizungen mit Brennwerttechnik galten sehr lange als Standardheizungen. Das Herzstück einer solchen Heizung ist die Brennwertheizung, in der ein fossiler Brennstoff verbrannt wird. Bei einer Ölheizung wird das Öl aus einem Öltank zugeführt, Gasheizungen werden dagegen üblicherweise an das örtliche Gasnetz angeschlossen.
Mithilfe der durch die Verbrennung freigesetzten Wärmeenergie wird Wasser erhitzt, in einem Warmwasserspeicher zwischengespeichert und bei Bedarf in das Wasserverteilsystem für Heizkörper und Warmwasseranschlüsse wie Duschen und Waschbecken geleitet.
Die Energieeffizienz von etwa 90 bis 98 Prozent ist zwar recht gut, jedoch basieren diese Heizungen auf fossilen Brennstoffen. Bei ihrer Verbrennung entstehen Schadstoffemissionen wie CO2. Diese Heizungsanlagen sind damit deutlich umweltschädlicher und klimatreibender als Wärmepumpen. Zusätzlich unterliegen die Preise von fossilen Brennstoffen starken Schwankungen uns sind generell recht hoch.
Mit Blick auf die Klimaziele Deutschlands und den zunehmenden Regulierungen pro Klimafreundlichkeit und contra Klimaschädlichkeit sind Öl- und Gasheizungen nicht zukunftsfähig und machen auch als Alternative heutzutage kaum mehr Sinn.
Holz- und Pelletheizung
Schon über Jahrhunderte hinweg wird mit Holz geheizt und durch moderne Holz- und Pelletheizungen lassen sich gute Wirkungsgrade von etwa 85 bis über 90 Prozent erreichen.
Jedoch ist Pelletheizung nicht gleich Pelletheizung, denn hier gilt es grundlegend zwischen einer Pellet-Zentralheizung und einem Pelletofen zu unterscheiden.
Während eine Pellet-Zentralheizung sehr ähnlich wie eine Öl- oder Gasheizung funktioniert und für die Erwärmung von Wasser für Heizung und Warmwasser genutzt wird, wird ein Pelletofen dagegen hauptsächlich in Wohnräumen aufgestellt und arbeitet bei freier Sicht auf die Flamme ähnlich wie ein Kamin.
Wird für eine Pelletheizung Holz aus nachhaltigem Anbau verwendet, sind sie mit Blick auf die CO2-Bilanz gut. Zu Bedenken gilt hier allerdings: Bis der Rohstoff nachgewachsen und die entstandenen CO2-Emissionen kompensiert sind, vergeht viel Zeit. Zusätzlich darf nicht vergessen werden, dass Holzpellets ein sehr großes Lagervolumen einnehmen.
Die Wärmepumpe ist der klare Effizienzgewinner
Betrachtet man die Energieeffizienz der vorgestellten Heizsysteme, so geht die Wärmepumpe als klarer Effizienz- und Umweltsieger hervor. Wasser/Wasser-Wärmpumpen sind mit einer JAZ von bis zu 5 unumstritten an der Spitze, gefolgt von der Sole/Wasser-Wärmepumpe mit knapp 4 und der Luft/Wasser-Wärmepumpe mit durchschnittlich etwa 3 und mehr.
Auch wenn die Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Blick auf die Effizienz mit den beiden anderen Wärmepumpenarten nicht immer mithalten kann, ist sie trotzdem in sehr vielen Fällen durch ihre preiswertere Anschaffung und den flexiblen und unkomplizierten Einsatz die bessere Wahl.
Die CHA-Monoblock von WOLF
Diese moderne Luft/Wasser-Wärmepumpe schont nicht nur die Umwelt, weil sie keine fossilen Brennstoffe nutzt und effizient heizt. Sie verwendet auch das natürliche Kältemittel Propan beziehungsweise R290, dessen Treibhauspotenzial deutlich geringer ist als andere Kältemittel.
Energieeffiziente Heizung als wichtiger Beitrag zum Klimaschutz
Heizungen sind für einen Großteil der in einem Haushalt benötigten Energie verantwortlich. Es ist deswegen von Vorteil auf eine hohe Energieeffizienz und Klimafreundlichkeit zu achten.
Dank ihrer sehr hohen Effizienz sind Wärmepumpen die zukunftssichersten Heizsysteme. Sie werden daher bereits heute bei sehr vielen Neubauten und Sanierungen eingesetzt. Solarthermie ist mit 70 bis 85 Prozent Wirkungsgrad ineffizienter und reicht als alleinige Heizung oftmals nicht aus, kann jedoch als CO2-freie Entlastung einer weiteren Heizung wie zum Beispiel Biomasse oder einer noch vorhandenen konventionellen Heizung durchaus Sinn machen.
Konventionelle, aber moderne Öl- und Gas-Brennwertheizungen erreichen zwar einen guten Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent, sind aufgrund der fossilen Brennstoffe jedoch deutlich umweltschädlicher als alle anderen vorgestellten Heizungsarten und könnten in Zukunft starken politischen Beschränkungen bis hin zu Verboten unterliegen.
Eine klare Absicherung bieten deswegen vor allem Wärmepumpen. Zusätzlich profitieren sie von attraktiven Fördermöglichkeiten.
Top Beratung bei WOLF
Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.
