Bestandsgebäude erneuerbar und kostengünstig beheizt

15.11.2023 | Veröffentlicht in Ausgabe 11-2023 | Druckvorschau

Die 25 Jahre alte Ölheizung im Eigenheim von Karin und Udo Scholl im hessischen Haina (Kloster) arbeitete nicht mehr effizient und wurde ausgetauscht. Seit September 2022 versorgt eine Luft/Wasser-Wärmepumpe von Daikin den Haushalt mit Heizwärme und Warmwasser. - © Bild: Daikin — © Bild: Daikin

Die 25 Jahre alte Ölheizung im Eigenheim von Karin und Udo Scholl im hessischen Haina (Kloster) arbeitete nicht mehr effizient und wurde ausgetauscht. Seit September 2022 versorgt eine Luft/Wasser-Wärmepumpe von Daikin den Haushalt mit Heizwärme und Warmwasser.

Deutschland will bis zum Jahr 2045 die Klimaneutralität erreichen. Auf dem Weg dorthin soll im Gebäudesektor der CO₂-Ausstoß von heute 118 auf 67 Mio. t im Jahr 2030 gesenkt werden. Dies lässt sich nur durch einen flächendeckenden Einsatz von Wärmepumpen erreichen. Hinzu kommt, dass durch die jährlich steigende CO₂-Bepreisung der Betrieb einer Gas- oder Ölheizung kostenmäßig zunehmend unattraktiver wird. Der folgende Beitrag zeigt, wie im 25 Jahre alten Eigenheim der Familie Scholl der Umstieg von einer Ölheizung auf ein Wärmepumpensystem funktionierte.

Forscher haben Heizungen mit fossilen Brennstoffen und Wärmepumpen miteinander verglichen. Sie kamen zu dem Schluss, dass Wärmepumpen selbst bei extrem niedrigen Temperaturen mehr als doppelt so effizient sind wie Öl- oder Erdgasheizungen

Mit der neuen, modernen Gebäudetechnik haben die Besitzer eines Bestandsgebäudes ihr Haus aufgewertet und sparen jährlich über 1000 Euro im Vergleich zur alten Ölheizung. Zudem sind sie schon jetzt vorbereitet auf die künftigen technischen und gesetzlichen Anforderungen.

Daikin Altherma 3 H HT ECH2O: Bei dieser Komplettlösung sind im Standgerät die Wärmepumpentechnik und ein 500-l-Wärmespeicher integriert, der höchsten Komfort und Hygiene bei der Warmwasserbereitung bietet, die im Durchlaufprinzip erfolgt.

Das Außengerät der Daikin Altherma 3 H HT ist mit nur 35 dB(A) (in 3 m Abstand) besonders geräuscharm und eignet sich so auch für dicht besiedelte Wohngebiete und kleine Grundstücke.

Ein wasserführender Pelletofen liefert an kalten Tagen zusätzliche Wärmeenergie, wobei 2 kW Heizleistung für das Treppenhaus und 8 kW für den Wärmespeicher in der Wärmepumpen-Inneneinheit zur Verfügung stehen.

Auf Basis der erfassten Daten wurde die Effizienz errechnet: Das gesamte Heizsystem, bestehend aus Wärmepumpe, Solarthermie und Pelletofen, hat eine Jahresarbeitszahl von 3,6. Die Wärmepumpe allein erreicht eine Jahresarbeitszahl von 3.

Sollte es einen extrem kalten Winter mit vielen trüben Tagen geben, kann die zusätzlich benötigte Wärmeenergie vom Pelletofen, Speicherofen und von der zusätzlichen Elektroheizung im 500-l-Wärmespeicher, dem Backup Heater mit 9 kW Leistung, gedeckt werden.

Zwar ist der Marktanteil der Wärmepumpe im Jahr 2022 um rund 7,5 auf 24,1 % gewachsen. Dennoch ist das Geschäftspotenzial für eine Umrüstung auf Wärmepumpen allein für Deutschland weiterhin enorm hoch. Laut Erhebung des Schornsteinfegerhandwerkes 2022 und Schätzungen des BDH waren von den 21,6 Millionen Wärmeerzeugern im Bestand noch immer 10,5 Mio. Heizwertkessel (Gas/Öl). Viele davon sind veraltet und müssen in den kommenden Jahren ausgetauscht werden. Zudem sind 49 % der Wärmeerzeuger im Bestand unzureichend effizient.

Berechnungen zeigen: Wärmepumpe ist langfristig günstiger

Der Betrieb eines ineffizienten fossilen Wärmeerzeugers kann künftig teuer werden. Forscher der Universität Oxford haben Heizungen mit fossilen Brennstoffen und Wärmepumpen miteinander verglichen und kamen zu dem Schluss, dass Wärmepumpen selbst bei extrem niedrigen Außentemperaturen mehr als doppelt so effizient sind wie Öl- oder Erdgasheizungen. Für die Datenbasis werteten die Wissenschaftler Daten aus sieben Feldstudien in Nordamerika, Asien und Europa aus. Bei Temperaturen unter 0 °C sind Wärmepumpen laut den Untersuchungen sogar zwei- bis dreimal effizienter als Öl- und Gasheizungen [1].

Eine Modellrechnung der Prognos AG im Auftrag des WWF Deutschland zeigt, dass eine neue Wärmepumpe schon mit der geringsten Förderstufe über ihre Nutzungszeit günstiger ist als eine neue Gasheizung [2]. Für die Beispielrechnung wurden für ein Haus der Energieeffizienzklasse F die Kosten einer neuen Luft/Wasser-Wärmepumpe mit den angedachten drei Förderkategorien (voraussichtliches Fördermodell ab 2024) Grundförderung (30 %), Grundförderung plus Geschwindigkeitsbonus (50 %) sowie zusätzlichem Einkommensbonus (70 %) mit den Kosten einer neuen Gasheizung verglichen. In allen Berechnungen ist die Wärmepumpe die langfristig günstigere Alternative – und das sogar in einem vergleichsweise sehr ineffizienten
Gebäude.

Neben der Förderung selbst spielen weitere Faktoren eine Rolle: Erstens gewinnt der immer stärker steigende CO2-Preis im Laufe der Zeit an Bedeutung. Zweitens wird der Erdgaspreis in den kommenden Jahren voraussichtlich ansteigen. Drittens zeichnet sich ab, dass der Strompreis aufgrund des wachsenden Angebots an erneuerbaren Energien und speziellen Tarifen für Wärmepumpen attraktiver wird. Diese ökonomischen Faktoren begünstigen folglich die Verwendung einer Wärmepumpe im Vergleich zu einer Gasheizung – sogar in ineffizienten Gebäuden, so Prognos AG/WWF Deutschland.

**Gesamtbestand zentrale Wärmeerzeuger 2022.**

Alter Ölkessel wird durch Luft/Wasser-Wärmepumpe ersetzt

Auch die 25 Jahre alte Ölheizung von Karin und Udo Scholl arbeitete nicht mehr effizient und wurde deshalb ausgetauscht. Denn als Elektrotechnikmeister weiß Udo Scholl, was heute technisch möglich und sinnvoll ist, um das eigene Haus fit für die Zukunft zu machen: Seit September 2022 beheizt er sein 25 Jahre altes Haus mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe von Daikin. „Mit der neuen, modernen Gebäudetechnik haben wir unser Haus aufgewertet und sparen jährlich etwas mehr als 1000 Euro im Vergleich zur alten Ölheizung. Hinzu kommt, dass wir jetzt schon vorbereitet sind auf die technischen und gesetzlichen Anforderungen, die zukünftig kommen werden“, sagt er.

Außerdem ergab sich ein Platzgewinn im Keller: Durch den Wegfall der zwei jeweils 2000 l fassenden Öltanks ist aus dem ehemaligen Heizungskeller eine geräumige Waschküche geworden, in der sich auch das Wärmepumpen-Innengerät befindet.

Gebaut wurde das 220 m² große Einfamilienhaus im hessischen Haina (Kloster) im Jahr 1998 und wurde damals mit einer Ölheizung mit 21 kW Nennleistung ausgerüstet. Heute versorgt eine Daikin Altherma 3 H HT mit 16 kW Leistung das Gebäude mit Heizwärme und Warmwasser. „Wir hatten uns von einigen Herstellern Wärmepumpen angeschaut. Da wir keine Fußbodenheizung haben, benötigten wir eine Wärmepumpe, die auch die höheren Heizkörper-Systemtemperaturen abdecken kann. In diesem Bereich gibt es sehr wenige Wärmepumpen, die das rein mit dem Verdichter und somit ohne permanenten Heizstabeinsatz abdecken können. Aus diesem Grund haben wir uns für die Daikin-Wärmepumpe entschieden“, erklärt Udo Scholl.

Die Luft/Wasser-Wärmepumpe Daikin Altherma 3 H HT wurde speziell für die Heizungsmodernisierung entwickelt. Sie allein erreicht Vorlauftemperaturen von bis zu 70 °C bei minus 15 °C Außentemperatur. Familie Scholl konnte somit weiterhin die bestehenden Heizkörper nutzen und musste auch keine weiteren Renovierungsarbeiten, wie eine zusätzliche Dämmung am Haus, vornehmen.

**Effizienzstruktur Heizungsanlagenbestand 2022.**

Flexible Montage und hoher, hygienischer Warmwasserkomfort

Die Installation der Anlage ist dank Monoblock-Bauweise einfach – auch für Installateure ohne Kälteschein: Das Kältemittel zirkuliert ausschließlich in der Wärmepumpe, die lediglich durch wasserseitige Verbindungen mit dem Innengerät verbunden ist. Das Außengerät der Daikin Altherma 3 H HT ist mit nur 35 dB(A) (in 3 m Abstand) besonders geräuscharm und eignet sich so auch für dicht besiedelte Wohngebiete und kleine Grundstücke. Dieser Wert wird erreicht durch einen geräuschentkoppelten Verdichter, eigens entwickelte Ventilatoren mit optimierten Schwingen und dreifache Schalldämpfung. Anstelle von zwei Ventilatoren nutzt die Wärmepumpe ein größeres Rotorblatt, das sich langsamer dreht und dadurch eine bessere Luftzirkulation erreicht.

Für das Außengerät der Baureihe Daikin Altherma 3 H HT stehen drei verschiedene Modelle von Inneneinheiten zur Auswahl, was eine hohe Flexibilität bei der Installation bietet.

Udo Scholl hat sich für die Variante Daikin Altherma 3 H HT ECH2O entschieden. Bei dieser Komplettlösung sind im Standgerät die Wärmepumpentechnik und der 500-l-Wärmespeicher mit ECH2O-Technologie integriert. Das ECH2O-Prinzip bietet höchsten Komfort und Hygiene bei der Warmwasserbereitung, weil diese im Durchlaufprinzip erfolgt. Das bedeutet, dass es weder Ablagerungen von Schlamm, Rost, Sedimenten gibt noch eine Vermehrung von gesundheitsgefährdenden Legionellen stattfindet.

Ihre Wärmepumpe bedient Familie Scholl einfach und intuitiv, egal ob von zu Hause oder unterwegs, mit der Onecta-App per Smartphone inkl. Sprachsteuerung. Mit der App können u. a. auch Thermostate eingestellt, Temperaturzeitpläne programmiert sowie der Energieverbrauch nachvollzogen werden.

Nutzung von ergänzenden Wärme- und Energiequellen

Ein weiterer Vorteil des Kombi-Standgeräts ist, dass sich weitere Wärmequellen ins System einbinden lassen. Im Eigenheim der Familie Scholl ist dies beispielsweise ein Pelletofen mit Wassertasche, der an kalten Tagen zusätzliche Wärmeenergie liefert. Der wasserführende Pelletofen, der im Flurbereich des Erdgeschosses installiert ist, hat eine Gesamtleistung von 10 kW, wobei 2 kW Heizleistung für das Treppenhaus und 8 kW für den 500 l fassenden Wärmespeicher zur Verfügung stehen. Die drei Kollektoren der Solarthermieanlage speisen die erzeugte solare Wärmeenergie ebenfalls in den Speicher ein.

Zusätzlich befindet sich im Wohnzimmer noch ein gemauerter Brennholzspeicherkamin (Baujahr 1998) mit einer Leistung von 3,5 kW. Dieser Speicherofen wird in den kalten Monaten betrieben und verbraucht etwa 1,5 m³ Brennholz über den Winter.

Bereits 2013 hat Udo Scholl für die Stromerzeugung auf dem Hausdach eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 8,89 kWp installiert. „Photovoltaik ist die ideale Ergänzung zur Wärmepumpe und jetzt können wir einen Großteil des Stroms auch für die Wärmepumpe nutzen“, sagt Udo Scholl. Im Zeitraum September 2022 bis August 2023 stand dem eigens erzeugten Strom von 3131 kWh ein Stromverbrauch von 12.157 kWh gegenüber. Das bedeutet, dass Familie Scholl 25,75 % ihres benötigten Stroms selbst produziert.

**Kostenvergleich neue Gasheizung versus Wärmepumpe: gemittelte Kosten pro Jahr bei unterschiedlicher Förderung.**

Geringere Kosten und CO2-Emissionen als die Ölheizung

Mit der Ölheizung lag der Jahres-Heizölverbrauch bei durchschnittlich 2200 l; bei einem aktuellen Heizölpreis von 115,37 Euro/100 l ergibt das einen jährlichen Heizkostenpreis von 2538 Euro. Der Jahresverbrauch der Wärmepumpe (Heizung und Warmwasser) lag bei 6048 kWh, hiervon ist der Eigenverbrauch der PV-Anlage von 1557 kWh (27,75 %) abzuziehen.

Das ergibt Stromkosten von 1482 Euro (bei einem Heizstrompreis von 33 ct/kWh). „Im Vergleich zum Heizöl sparen wir also 1056 Euro ein“, rechnet Udo Scholl, der seine Verbräuche genau im Blick hat. „Der Eigenverbrauchsanteil der Photovoltaikanlage von 25,75 % senkt natürlich auch die Stromkosten für den Haushaltsstrom und den Ladestrom des E-Autos. Ferner erziele ich durch den Verkauf des Überschussanteils einen Ertrag von 900 Euro (16 ct/kWh) jährlich.“

Auf Basis dieser Daten lässt sich die Effizienz des Heizsystems errechnen: Das gesamte Heizsystem, bestehend aus Wärmepumpe, Solarthermie und Pelletofen, hat eine Jahresarbeitszahl von 3,6. Die Wärmepumpe allein erreicht eine Jahresarbeitszahl von 3. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt die Effizienz der Wärmepumpe über ein Jahr. Sie gibt das Verhältnis von zugeführter Energie (Strom) und erzeugter Energie (abgegebener Wärme) an. Moderne Wärmepumpen erreichen in der Regel eine Jahresarbeitszahl zwischen 3 (in Bestandsgebäuden) und 5 (im Neubau). Je höher die JAZ, desto geringer sind die Stromkosten und CO2-Emissionen.

Fazit: zukunftssichere und bezahlbare Wärme

Durch Wärmepumpe, Solarthermie, Pelletofen, Speicherofen und PV-Strom hat Familie Scholl die Wärme- und Warmwasserversorgung für ihr Haus zukunftssicher und bezahlbar gemacht. „Der Wert unserer Immobilie hat sich durch das neue Heizsystem erheblich gesteigert“, resümiert Udo Scholl. Und wie bewertet der Hausbesitzer die Versorgungssicherheit seines multivalenten Heizsystems? „Sollte es einen extrem kalten Winter mit vielen trüben Tagen geben, kann die zusätzlich benötigte Wärmeenergie vom Pelletofen, Speicherofen und von der zusätzlichen Elektroheizung im 500-l-Wärmespeicher, dem Backup Heater mit 9 kW Leistung, gedeckt werden“, meint Udo Scholl. „Und selbst im unwahrscheinlichsten Fall eines technischen Ausfalls der Außeneinheit ließe sich die Inneneinheit weiter betreiben. Diese nutzt dann als Energiequelle den Pelletofen, die Solarthermie, die PV-Anlage und die Elektro-Zusatzheizung.“

www.daikin.de

**In Verbindung mit der Wärmepumpe Daikin Altherma 3 H HT heizt Familie Scholl auch weiterhin mit ihren 25 Jahre alten Heizkörpern.**

**Das Außengerät Daikin Altherma 3 H HT wurde im Garten an der Hausrückseite aufgestellt.**

**Für die rund 25 Jahre alte Ölheizung war das Ende gekommen.**

Nach dem Ausbau der beiden Öltanks ergab sich ein Platzgewinn im Keller. In der neu entstandenen, geräumigen Waschküche befindet sich auch die Inneneinheit der Wärmepumpe mit integriertem Wärmespeicher.

**Photovoltaikanlage und Solarthermie: Familie Scholl nutzt für die Stromerzeugung und Warmwasserbereitung die Energie der Sonne.**

Udo Scholl bedient und überwacht das Wärmepumpensystem bequem aus der Ferne per Daikin-Onecta-App. — Udo Scholl bedient und überwacht das Wärmepumpensystem
bequem aus der Ferne per Daikin-Onecta-App.

**Der wasserführende Pelletofen, der im Flur des Eigenheims steht, ist an den integrierten Wärmespeicher der Wärmepumpen-Inneneinheit angeschlossen und liefert zusätzliche Heizenergie.**

Quellen

[1] Duncan Gibb, Jan Rosenow, Richard Lowes, Neil J. Hewitt (2023): Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures. Erschienen in: Joule (Volume 7, Issue 9, am 20. September 2023)

[2] WWF (2023): Der Hammer-Heizungs-Deal. Eine Modellrechnung: Gasheizung vs. Wärmepumpe.
https://www.wwf.de/2023/august/der-hammer-heizungs-deal