Eine neue Heizung für meine alte Wohnung?
Die Statistik weist aus, dass 82 % der Wohngebäude in Deutschland Ein- und Zweifamilienhäuser sind. Allerdings umfassen diese Strukturen nur knapp 60% der vorhandenen Wohnfläche. Der Rest, also etwa 40 %, entfallen auf Mehrfamilienhäuser, von denen wiederum drei Viertel Gebäude mit drei bis zwölf Wohneinheiten sind.
Allein diese Fakten deuten darauf hin, dass der Schwerpunkt der Umrüstung von Heizanlagen auf Wärmepumpen im Bereich der kleineren Wohngebäude liegen dürfte. Hinzu kommt, dass in diesem Bereich das Umfeld, also etwa die Größe der Grundstücke für die Unterbringung von Wärmepumpenanlagen, sich meist günstiger darstellt als die bei Mehrfamilienhäusern. Und last but not least dürften die Entscheidungswege in diesem Bereich kürzer sein als etwa die bei der Einbeziehung von Mietern und Miteigentümern in größeren Wohnanlagen.
Eine ganz entscheidende Rolle bei der Entscheidung über den Einsatz einer modernen Heizungsanlage und deren Auslegung in Bestandsimmobilien spielt jedoch die Wärmedämmung des Gebäudes. Denn dieser Parameter bestimmt den Energieverbrauch für die Heizung und damit deren Effizienz.
Klar ist, dass bei schlechter Dämmung des Gebäudes hohe Wärmeverluste auftreten. Für herkömmliche Heizungen mit fossilen Brennstoffen gilt deshalb: Die Vorlauftemperatur muss mit sinkender Außentemperatur steigen, und zwar auf umso höhere Werte, je schlechter das Gebäude isoliert ist. Bei herkömmlichen Gas- oder Ölheizungen werden aus diesem Grunde Vorlauftemperaturen von bis zu 90°C an den kleinflächigen Heizkörpern eingestellt. Das bedeutet natürlich auch hohe Energieverluste.
Moderne Heizanlagen, darunter Wärmepumpen mit Fußbodenheizung, werden nach einem anderen Steuerungsprinzip betrieben, etwa durch Veränderung des Massenstroms. Diese sogenannten Niedertemperaturheizungen lassen sie sich aufgrund ihrer großen Heizfläche des Fußbodens sehr effizient sogar mit weniger als 45 °C Vorlauftemperatur betreiben. Es bestehen allerdings auch Möglichkeiten, selbst ältere und nicht besonders gut isolierte Gebäude mit herkömmlichen Heizkörpern zu betreiben. Dazu bedarf es jedoch einer geeigneten Struktur der Heizung und ihrer Einbindung in das Gebäude. Für Mehrfamilienhäuser stehen dazu mehrere Lösungen unter Verwendung von Wärmepumpen zur Verfügung.
Möglichkeit bietet, das gesamte Mehrfamilienhaus mit Wärme und Warmwasser zu versorgen. Die Wärmepumpe kann dabei in einem zentralen Raum installiert werden, was Platz in den einzelnen Wohnungen spart. Außerdem lässt sich eine zentrale Wärmepumpe leichter warten, da nur eine Einheit betreut werden muss. Allerdings hat die Verwendung einer zentralen Wärmepumpe auch einige Nachteile. So kann sich etwa deren Leistung, insbesondere in großen Gebäuden, bei hohem Wärmebedarf in kalten Wintern als zu gering erweisen, um eine ausreichende Wärmeversorgung zu gewährleisten. Die im Vergleich zu Ein- und Zweifamilienhäusern hohen Verteilungsverluste erfordern zudem höhere Heizkreistemperaturen und können die Notwendigkeit bedingen, Heizkörper durch Fußbodenheizungen zu ersetzen. Aus demselben Grunde müssen auch die Wärmequellen für die Warmwasserbereitung ausreichend dimensioniert werden, was einen höheren Platzbedarf bedeutet. Damit kann die Installation einer zentralen Wärmepumpe schnell sehr kostenintensiv werden, etwa wenn sie eine aufwändige Sanierung des vorhandenen Heizungssystems erfordert. Und sollte die zentrale Wärmepumpe anfällig für Störungen und Ausfälle sein, führt das zu Instabilitäten bei der Wärmeversorgung des gesamten Gebäudes.
Eine andere Option, um derartige Probleme zu vermeiden, ist die Verwendung von dezentralen Wärmepumpen, die auf jeder Etage, in jeder Wohnung oder sogar in einzelnen Räumen installiert werden. Dies bietet zudem den Vorteil, dass die Wärme direkt dort entsteht, wo sie benötigt wird, sich also effizienter nutzen lässt.
Für große Mehrfamilienhäuser kann auch eine Kaskadenschaltung von mehreren Wärmepumpen die optimale Lösung bieten, um eine höhere Leistung zu erzielen. Dabei werden mehrere Wärmepumpen in Reihe geschaltet, um eine höhere Gesamtleistung zu erzielen. Zu den Vorteilen der Kaskadenschaltung gehört, dass hier eine höhere Flexibilität bei der Dimensionierung und Anpassung an den Wärmebedarf des Gebäudes erreicht werden kann. Durch die Verwendung mehrerer Wärmepumpen lässt sich zudem eine höhere Redundanz erreichen. Das erhöht die Ausfallsicherheit des Heizungssystems. Es lassen sich auch Wartungsarbeiten an den einzelnen Wärmepumpen unabhängig voneinander durchführen, was die Verfügbarkeit der Wärmeversorgung verbessert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, verschiedene Wärmepumpentypen mit unterschiedlichen Leistungs- und Temperaturbereichen einzusetzen, um die Effizienz des Gesamtsystems zu erhöhen.
Ein Nachteil der Kaskadenschaltung von Wärmepumpen besteht in der größeren Komplexität der Gesamtanlage, was höhere Installations- und Wartungskosten bedingen kann. Zudem ist es meist schwieriger, ein solches System zu steuern und zu regeln, insbesondere wenn unterschiedliche Wärmepumpentypen verwendet werden. Bei der Kaskadenschaltung sind auch stärkere Geräuschentwicklungen möglich, da mehrere Wärmepumpen gleichzeitig in Betrieb sind.
Eine besonders interessante Lösung kann die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlagen in Mehrfamilienhäusern bieten. Dabei wird die Solaranlage eingesetzt, um den Großteil der benötigten Elektroenergie zu liefern. Die Wärmepumpe hingegen nutzt die die Umgebungsluft, das Grundwasser oder die Erdwärme, um die im Haus benötigte Wärmeenergie zu gewinnen.
Eine Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage kann auch dazu beitragen, den Strombedarf des Gebäudes zu decken, insbesondere wenn sie mit einer Batteriespeicherung kombiniert wird. So lässt sich der Anteil des Eigenverbrauchs am erzeugten Strom erhöhen und die Abhängigkeit vom Stromnetz verringern. Langfristig bieten sich damit gute Möglichkeiten, die Gesamt-Betriebskosten des Gebäudes durch die Nutzung erneuerbarer Energien zu senken.
Allerdings dürfte die Installation von Wärmepumpe und Solaranlage anfänglich kostenintensiver sein als eine herkömmliche Heizungsanlage. Die Kombination aus Wärmepumpe und Solarstromerzeugung erfordert zudem eine sorgfältige Planung und Steuerung, um eine effiziente und stabile Wärme- und Stromversorgung zu gewährleisten.
Da bei der Entscheidung über die Struktur und Auslegung einer modernisierten Heizung in größeren Wohngebäuden detaillierte ingenieurtechnische Berechnungen und profundes Fachwissen erforderlich sind, müssen hier mit Sicherheit spezialisierte Ingenieurbüros einbezogen werden. Diese sollten zudem über möglichst gute Kontakte und Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit den ausführenden Betrieben der Sanitär- und Heizungsbranche und eventuell auch der Solartechnikbranche verfügen, um die Installation begleiten zu können. Dann kann es gelingen, neue Heizungen auch in Wohnungen zu installieren, die anfangs als dafür „hoffnungslos zu alt“ angesehen wurden.
