Heizsysteme im Überblick

Wärmepumpe – Heizwärme aus der Umwelt

Im Gegensatz zu vielen anderen Heizsystemen gewinnen Wärmepumpen die Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung direkt aus der Umwelt. In einem meist elektrisch betriebenen Prozess machen sie dabei die in Luft, Erde oder Wasser gespeicherte Wärme für das Gebäude nutzbar. Wichtig zu wissen ist, dass die Effizienz einer Wärmepumpe steigt, je geringer der Temperaturunterschied zwischen Umweltwärmequelle und Heizsystem ist. Besonders sparsam arbeitet sie in energieeffizienten Gebäuden mit Flächenheizsystemen. Wärmepumpen sind kompakte Heizsysteme, die vor allem in effizienten Neubauten oder energetisch modernisierten Altbauten eingesetzt werden können. Um die kostenfreie Umweltenergie gewinnen zu können, benötigen Sie jedoch meist Platz für Sondenbohrungen, Flachkollektoren oder einen Brunnen.

Elektroheizung – Günstig in der Anschaffung, teuer im Verbrauch

Elektroheizungen erzeugen die nötige Wärme meist an Ort und Stelle. Typische Beispiele sind Strahlungsheizer, Heizlüfter oder Nachspeicherheizungen. Alle Systeme wandeln den Strom in Wärme, die dann entweder direkt an den Raum abgegeben oder im Heizgerät gespeichert wird. Während Elektroheizungen meist günstig in der Anschaffung und besonders einfach zu installieren sind – eine Wärmeverteilung durch das gesamte Gebäude wird nicht benötigt – verursachen sie vor allem im Betrieb hohe Heizkosten. Elektroheizungen können in allen Neu- und Altbauten installiert werden, sofern auch das hausinterne Stromnetz an die höheren Anschlusswerte angepasst wird. Lohnen kann sich die Technik nur, wenn sie entweder mit einer Photovoltaikanlage oder in einem Gebäude mit geringer Nutzung – zum Beispiel einem Gartenhaus – verwendet wird. Denn hier können die niedrigen Investitionskosten die hohen Verbrauchskosten aufwiegen.

Solaranlage – Warmwasser und Raumwärme mit Solarenergie

Solaranlagen machen die kostenfreie Strahlungsenergie der Sonne für über Kollektoren auf dem Dach, die die Strahlung auffangen und direkt in Wärme umwandeln. Außer bei sogenannten Sonnenhäusern, werden Solaranlagen meist nur zur Teildeckung des Wärmebedarfs geplant. Über einen Pufferspeicher, der das schwankende Angebot der Sonnenenergie mit dem meist zeitversetzten Bedarf im Haus ausgleicht, ist die Kombination mit Öl-, Gas-, Holzheizung oder Wärmepumpe üblich. Solarthermie-Anlagen können in nahezu allen Gebäuden zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung eingesetzt werden. Voraussetzung ist, dass eine ausreichend große, nicht verschattete Dachfläche mit passender Orientierung vorhanden ist.

Fernwärmeheizung – Heizen im Verbund

Bei einer Fernwärmeheizung wird die Wärme für Raumheizung und Warmwasserbereitung vieler Gebäude in einer zentralen Anlage erzeugt. Die Energie wird dabei zum Beispiel aus der Abwärme großer Kraftwerke gewonnen und über ein Netz aus Fernwärmeleitungen zu den jeweiligen Anschlüssen transportiert. Darüber hinaus ermöglichen Fernwärmenetze die Kopplung von Industrie- und Wohnbereich, wobei zum Beispiel die Abwärme aus Produktionsprozessen – die heute oft aufwendig gekühlt oder ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird – verwendet werden kann. Im Haus selbst wird die Wärme aus den Netzen über sogenannte Übergabestationen gewonnen. Diese bestehen aus kompakten Elemente, die alle für die Funktion notwenigen Komponenten enthalten. Sofern ein Fernwärmenetz vorhanden ist, kann dieses in allen Gebäuden zur Beheizung und Warmwasserbereitung angezapft werden.

Brennstoffzelle – Hightech für den Heizungskeller

Brennstoffzellen erzeugen Strom und Wärme in einem System. Anders als bei Blockheizkraftwerken funktioniert das jedoch nicht bei einer Verbrennung, sondern einer chemischen Reaktion. Dabei wird Wasserstoff durch einen Katalysator in Elektronen und Protonen getrennt, die dann mit Sauerstoff aus der Luft zu Wasser reagieren. Das Besondere daran ist der hohe elektrische Wirkungsgrad. Denn der ermöglicht, dass Strom und Wärme annähernd im gleichen Verhältnis gewonnen werden können. Wie Blockheizkraftwerke sind auch Brennstoffzellen nur dann wirklich wirtschaftlich, wenn sie hohe Einsparungen durch den erzeugten Strom erzielen. Da der aber fast im gleichen Verhältnis wie Wärme erzeugt wird, lohnen sie sich oft auch in modernen und energieeffizienten Gebäuden. Betrieben werden sie dabei zum Beispiel mit Gas (Erd-, Flüssig- oder Biogas), das in der Brennstoffzelle selbst in ein wasserstoffhaltiges Gas umgewandelt wird.

Blockheizkraftwerk – Strom und Wärme in einem System

Blockheizkraftwerke erzeugen nicht nur Wärme für die Heizung oder die Warmwasserbereitung, sondern auch Strom, der entweder in das öffentliche Netz eingespeist oder im eigenen Haus verbraucht werden kann. Möglich wird das mit einem Verbrennungsmotor. Während dieser einen Generator zur Stromerzeugung antreibt, wird die entstehende Abwärme rückgewonnen und auf das Heizungsnetz übertragen. Eine Alternative zum BHKW mit Verbrennungsmotor ist das Stirling-BHKW, das neben Gas und Öl sogar mit Holz betrieben werden kann. Blockheizkraftwerke sind verhältnismäßig teuer und lohnen sich nur dann, wenn die Einsparungen durch den selbst genutzten oder ins Netz eingespeisten Strom ausreichend hoch sind. Wirtschaftlich einsetzbar sind sie dabei vor allem in Gebäuden, die ganzjährig einen hohen Wärmebedarf haben.