Hybridheizung: Gas und Solar
Zwei Heizsysteme im Zusammenspiel
Die Solarthermieanlage ist eine ideale Ergänzung zur Gasheizung, indem sie an sonnigen Tagen die Heizlast übernimmt und so den Gasverbrauch deutlich reduziert. Neben dieser bewährten Kombination gibt es aber noch eine weitere äußerst effiziente Möglichkeit: die Kombination der bestehenden Gasheizung mit einer Wärmepumpe: Diese nutzt Umweltwärme aus der Luft, dem Boden oder dem Wasser und kann so die Effizienz und Nachhaltigkeit des Heizsystems erheblich steigern. Welche Voraussetzungen für eine Hybridheizung aus Gas und Solar oder der Kombination mit einer Wärmepumpe bestehen und wie zukunftsfähig sie ist, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Inhaltsverzeichnis
Eine Hybridheizung mit Gas und Solar besteht aus einem Gas-Brennwertgerät und einer Solarthermieanlage. Sie nutzt als Wärmequellen fossiles Erdgas sowie die erneuerbare Energie der Sonne und spart so, im Vergleich zur reinen Gasheizung, CO₂ und Brennstoffkosten ein. Damit sich Gas und Solarwärme optimal ergänzen, benötigt die Hybridheizung einen Solarspeicher, in den beide Wärmeerzeuger ihre Wärme einspeisen.
Solarkollektoren fangen zum Heizen Sonnenlicht ein
Für die Wärmeerzeugung auf dem Dach sind Solarkollektoren zuständig. Sie wandeln das Sonnenlicht in Wärme um und übertragen bei Sonnenschein die Energie auf die Solarflüssigkeit im Solarkreis. Dann pumpt die Solarpumpe die heiße Flüssigkeit zum Speicher und heizt diesen auf. In den Sommermonaten reicht die Solarwärme völlig aus, um Warmwasser für Dusche und Bad bereitzustellen. Denn der Solarspeicher kann mühelos die Nächte und auch einige wolkenverhangene Tage überbrücken.
Gasheizung ergänzt Solarthermie
Wenn im Herbst die Heizung wieder läuft und die Sonneneinstrahlung langsam abnimmt, heizt die Gastherme hinzu. Die Regelung erkennt, dass die Temperatur im Solarspeicher nicht mehr ausreicht und startet dementsprechend die Gasheizung. Dabei verbrennt das Gas-Brennwertgerät Erdgas und überträgt die entstehende Wärme auf den Heizkreis. Auch diese Wärme gelangt vorerst in den Solarspeicher.
Eine moderne Heizungsregelung sorgt dafür, dass Solar in der Hybridheizung immer Vorrang vor dem Gas hat. Sie heizt zum Beispiel am frühen Morgen den Solarspeicher mit Gas nur so weit auf, dass die Wärme zum Duschen genügt. So bleibt im Speicher für die Sonnenenergie stets genügend Platz.
Wenn die dunklen Tage des Winters anbrechen, kann die Solaranlage nur noch wenig zur Wärmeversorgung des Hauses beitragen. Dann übernimmt die Gasheizung den Großteil der Wärmebereitstellung bis im Frühjahr die Sonne wieder länger scheint und der Solaranteil steigt.
Für eine Hybridheizung in der Kombination mit Gas und Solar müssen Sie einige Voraussetzungen erfüllen. Stellen Sie sicher, dass entweder ein Gasanschluss oder genügend Platz für einen Flüssiggastank vorhanden sind. Auch die Installation der Solarkollektoren nimmt auf dem Dach Raum in Anspruch. Prüfen Sie dahingehend auch die Tragfähigkeit der Dachkonstruktion und die Ausrichtung sowie die Neigung des Daches. Zudem darf es keine Verschattung durch andere Gebäude oder Bäume geben. Es besteht aber auch die Möglichkeit bei ungünstigen Dachverhältnissen die Solaranlage an der Fassade zu montieren. Nicht zuletzt benötigt die Gas-Solar-Hybridheizung genügend Platz für den Solarspeicher im Inneren Ihres Hauses.
Die Kosten einer Hybridheizung mit Gas und Solar hängen im Übrigen stark von den individuellen Gegebenheiten ab: So ist die Nachrüstung einer Solarthermieanlage zu einer bestehenden Gasheizung sehr viel günstiger als die Neuanschaffung einer kompletten Hybridheizung.
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Gegenüber einer reinen Gasheizung bietet die Hybridheizung den Vorteil, dass sie den Gasverbrauch senkt. Das spart Heizkosten ein und verbessert auch die Klimabilanz Ihrer Heizung. Auch die Abhängigkeit von Gaslieferungen verfällt.
Wie viel Gas die Solaranlage bei Ihnen einspart, hängt jedoch von einigen Faktoren ab: Ein wichtiger Punkt ist die Größe der Solaranlage. Je mehr Solarkollektoren sich auf Ihrem Dach befinden, desto mehr Wärme produzieren sie. Entsprechend groß sollten Sie dann Ihren Solarspeicher dimensionieren, damit er genügend Energie erzeugt. Doch allein die Größe der Solaranlage hilft wenig, wenn Ihr Haushalt die Wärme nicht verwerten kann. Da die meiste Solarwärme im Sommer anfällt, ist es für die Energieeinsparung optimal, dann auch viel Wärme zu verbrauchen.
Daher sollten Sie zum Beispiel Ihre Waschmaschine und Ihren Geschirrspüler mit solar geheiztem Warmwasser betreiben. Mit einer großen Solarthermieanlage können Sie bis zu 50% Ihres Gasverbrauches einsparen. Typische Gas-Solar-Hybridheizungen erreichen eine Gaseinsparung von 20 bis 25%. In diesem Bereich befindet sich auch eher das wirtschaftliche Optimum.
Im Vergleich zur Gasheizung ist die Hybridvariante mit Solar mit höheren Kosten verbunden. Auch die Wartungskosten fallen höher aus, denn nicht nur der Gaskessel, sondern auch die Solarthermie erfordert für den reibungslosen Betrieb eine regelmäßige Wartung. Bestandsgebäude erfüllen zudem nicht immer die Voraussetzungen für die Solarthermie.
Auch im Neubau kann Verschattung die Solarthermie verhindern. Der große Nachteil der Solarwärme bleibt jedoch, dass sie die meiste Wärme im Sommer produziert und am wenigsten im Winter, wenn der Wärmebedarf am höchsten ist. Hinzu kommt: Auch wenn die Gas-Solar-Hybridheizung eine Menge Gas einsparen kann, ist die Abhängigkeit vom Gas nicht vollständig eliminiert.
05. Gas-Solar-Hybridheizung ohne Erdgas betreiben
In Zeiten steigenden Umweltbewusstseins und der Suche nach nachhaltigen Energielösungen gewinnt das Konzept der Gas-Solar-Hybridheizung, die ohne fossiles Erdgas auskommt, zunehmend an BEdeutung. Dieser Heizsysteme kombinieren die Nutzung von Solarenergie mit umweltfreundlichen Gasen wie Biogas und Wasserstoff, um eine effiziente und nachhaltige Wärmeerzeugung zu gewährleisten.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Hybridheizungen ist ihre Flexibilität: Während herkömmliches Erdgas noch häufig zum Einsatz kommt, kann es problemlos mit Biogas oder Wasserstoff gemischt werden. Biogas lässt sich ohne größere Anpassungen sogar direkt beimischen. Wasserstoff hingegen kann bis zu einem gewissen Grad beigemischt werden, bevor eine vollständige Umstellung auf 100% Wasserstoff notwendig wird.
Moderne Heiztechnologien bieten innovative Lösungen, um die Abhängigkeit von fossilem Erdgas zu reduzieren. Eine davon ist die Nutzung von Biogas in einer Gas-Solar-Hybridheizung. Dieses grüne Gas wird aus organischen Reststoffen gewonnen, dazu zählen Biomüll, Gülle, Mist und Pflanzenabfälle, die in speziellen Biogasanlagen verarbeitet werden.
Ein interessanter Aspekt hierbei: Bei der Verbrennung von Biogas wird lediglich die Menge an CO₂ freigesetzt, die die Pflanzen während ihres Wachstums aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Das macht Biogas zu einer vergleichsweise umweltfreundlichen Option. Allerdings gibt es auch kritische Stimmen: Der gezielte Anbau von Pflanzen für die Biogasproduktion kann kontrovers gesehen werden, insbesondere wenn man die CO₂-Emissionen von Düngemitteln und landwirtschaftlichen Fahrzeugen berücksichtigt.
Die Zukunft der Heiztechnologien könnte Wasserstoff gehören – einer umweltfreundlichen und innovativen Alternative zu Erdgas. Schon jetzt gibt es Modelle von Gasheizungen, die so konzipiert sind, dass sie Wasserstoff (H2) als Brennstoff verwenden können. Der Clou: Wenn Wasserstoff verbrennt, bleibt nur reines Wasser zurück. Das macht ihn zu einem klimaneutralen und ökologischen Energiegeber.
Allerdings wird Wasserstoff nicht einfach so gewonnen; er muss in speziellen Anlagen aus Wasser produziert werden. Die gute Nachricht: Mit grünem Strom aus Wind- und Solarenergie lässt sich dieser Prozess nachhaltig gestalten.
Dennoch gibt es Herausforderungen, wenn es um Biogas und Wasserstoff geht. Erstens gibt es Grenzen in der Verfügbarkeit von Biogas. Es reicht nicht aus, um alle Heizungen in Deutschland zu versorgen, und es ist zunehmend wichtig, um bei geringer Stromproduktion aus erneuerbaren Energien die Stromversorgung zu stabilisieren. Wasserstoff wiederum stellt aufgrund seiner molekularen Eigenschaften besondere Anforderungen an Transport und Lagerung. Es ist fraglich, ob die Umrüstung der bestehenden Gasinfrastruktur sinnvoll ist, insbesondere wenn man die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbarem Strom und die damit verbundenen Umwandlungsverluste bedenkt. Deshalb wird erwartet, dass Wasserstoff primär in Bereichen eingesetzt wird, in denen es kaum Alternativen gibt, wie zum Beispiel an den Schwerlastverkehr oder bestimmte Industriezweige.
Die Welt der Hybridheizungen bietet vielfältige Kombinationsmöglichkeiten, die über die herkömmliche Gas-Solar-Kombination hinausgehen. Eine interessante Option ist beispielsweise, Solarthermie mit einer Ölheizung zu verknüpfen, um den Brennstoffverbrauch und die CO₂-Emissionen zu senken. Ein weiterer innovativer Ansatz kombiniert eine Wärmepumpe mit einer Gas- oder Ölheizung. Bei diesem System spielt die Wärmepumpe die Hauptrolle und springt insbesondere an milderen Tagen ein, während die Gas- oder Ölheizung lediglich als Unterstützung an besonders kalten Tagen dient. Dieser Ansatz minimiert nicht nur den Verbrauch fossiler Brennstoffe, sondern trägt auch dazu bei, die Umweltauswirkungen zu reduzieren.
Ein zu berücksichtigender Faktor ist jedoch der finanzielle Aspekt, da beide Systeme in der Anschaffung höhere Investitionskosten erfordern. Das bedeutet, dass die anfänglichen Kosten zwar höher sind, sich aber langfristig durch die Reduzierung von Energiekosten und den Beitrag zum Umweltschutz auszahlen können.
Die Verschmelzung von Gas und Solar ist ein echtes Power-Duo, besonders wenn das Heizsystem mit einer niedrigen Vorlauftemperatur arbeitet. Denn Solarthermie sammelt bei niedrigen Temperaturen effektiver Sonnenenergie als bei höheren. Zusätzlich kann das Gas-Brennwertgerät seinen vollen Wirkungsgrad nur bei niedrigeren Temperaturen voll ausspielen. In einem solchen Szenario kann auch eine Wärmepumpe in Bestform arbeiten.
Wärmepumpen sind wahre Alleskönner, indem sie Wärme aus der Umwelt extrahieren. So nutzen beispielsweise Erdwärmepumpen die Energie aus dem Erdreich, während Luft/Wasser-Wärmepumpen die Umgebungsluft als Energiequelle verwenden. Innerhalb der Wärmepumpe bringt der Kältemittelkreislauf diese natürlich gewonnene Wärme auf ein höheres Niveau, sodass sie ausreicht, um unsere Wohnräume zu heizen und uns warmes Wasser zu liefern. Obwohl diese Technologie elektrische Energie benötigt, ist sie enorm effizient. Für jede investierte Kilowattstunde Strom können sie vier bis sechs Kilowattstunden Wärme bereitstellen.
Ein besonders reizvolles Feature der Wärmepumpe ist ihre Kompatibilität mit Photovoltaik. Mit Photovoltaik auf dem Dach wird die Wärmepumpe weitgehend mit selbstproduziertem Strom betrieben, was wiederum die Kosten reduziert.
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Eine Hybridheizung mit Gas und Solar spart im Vergleich zur reinen Gasheizung Heizkosten ein, vermindert die Abhängigkeit vom Gas und verbessert die Klimabilanz Ihrer Heizung. Sie lässt sich zudem leicht nachrüsten, wenn Sie bereits eine Gasheizung betreiben. Daher sollte die Solarthermie bei keiner Gasheizung fehlen, wenn das Gebäude und das Dach die Voraussetzungen erfüllen.
Wenn aber ein kompletter Heizungstausch ansteht, sollten Sie auch immer die Alternative der Wärmepumpe im Blick haben. Denn mit Ausnahme von sehr alten, schlecht gedämmten Häusern bietet die Wärmepumpe in den meisten Fällen eine zukunftssichere und CO₂-freie Alternative – und das bei langfristig niedrigen Heizkosten.
