Energiesparen bei Hausbau und Sanierung

Die Gesamtheit der Außenbauteile und Wärmedämmung ergibt die Außenhülle. Ein maßgeschneiderter Mix garantiert die optimale Funktion.

Bauteile haben statische, dämmende und schallschützende Funktionen. Je nach Material verfügen die unterschiedlichen Bauteile über unterschiedliche Qualitäten. Beton hat z. B. eine hohe Druckfestigkeit, aber kaum wärmedämmende Eigenschaften. 66 cm Beton sind notwendig, um die Dämmwirkung von 1,15 cm EPS (Porozell) zu erreichen. Holz ist ein Baustoff, der gute wärmedämmende wie auch statische Eigenschaften hat.

Die passende Auswahl der Baustoffe ist wichtig, damit der Baukörper die gewünschten Erfordernisse wie z. B. Festigkeit, Feuchteresistenz und Wärmedämmung erfüllt.

Der U-Wert ist eine Vergleichskennzahl für Wärmeverlust. Er gibt an, wie viel Wärme ein Bauteil  pro Quadratmeter Fläche durchlässt. Mit dem U-Wert — früher als k-Wert bezeichnet — sind Bauteile sehr gut anhand ihrer wärmedämmenden Eigenschaften vergleichbar.

Der U-Wert wird angegeben in Watt pro Quadratmeter Kelvin [U = W/m2K]. Je kleiner der U-Wert, desto geringer sind der Energieverbrauch und natürlich auch die Heizkosten.

Physikalisch betrachtet verläuft Wärmeaustausch immer von warm nach kalt. Wie die Grafik „Durchschnittliche Wärmeverluste eines Hauses“ zeigt, geht Wärme über alle Bauteile verloren ? über Dach, Fußböden, Fenster, Türen sowie über die Außenwände.

Ziel der Wärmedämmung ist es, die Wärme in der Heizperiode möglichst lange im Raum zu behalten. Die Wärmedämmung hilft, dass weniger Wärme verloren geht und damit auch weniger Energie fürs Heizen aufgewendet werden muss.

Wer dämmt, spart Kosten und fühlt sich behaglicher

Wärmedämmmaßnahmen kosten Geld, rechnen sich bereits vielfach innerhalb weniger Jahre. Die Lebensdauer von Neubauten beträgt mehrere Generationen. So können die Vorteile einer Wärmedämmung über Jahrzehnte genossen werden. Es entstehen weniger Energiekosten bei langlebigerer Bausubstanz.

Der Schnitt durch die Außenwand eines gedämmten und eines ungedämmten Mauerwerkes zeigt die nach außen strömende Temperatur. Mit Dämmung ist die Temperatur im Mauerwerk und an der Innenwand höher. Im Gegensatz zu ungedämmten Wand, wird das Raumklima als angenehm empfunden.

• Der „Taupunkt“ wird vom tragenden Mauerwerk in die Dämmschicht verlagert.
• Es werden „Wärmebrücken“ ausgeschaltet.
• Die „Wasserdampfdiffusion“ von innen nach außen bleibt bei einer ordnungsgemäßen Ausführung erhalten.
• Bei einer Sanierung kann zusätzlich auch ein eventuell schlechter Zustand der Fassade,   erneuert und damit der Wert der Immobilie erheblich gesteigert werden.
• Zusätzlich schützt eine Außendämmung den Baukörper vor Temperatur- und Witterungseinflüssen. Rund 90 % der Altbausanierer dämmen von außen.

Ein gut gedämmtes Haus verliert wenig Wärme. Wird ein Altbau umfassend saniert, ist es möglich, bis zu 80 % der Heizenergie einzusparen. Wichtig bei einer Wärmedämmung ist auch die fachmännische Verarbeitung, da sich sonst die Wärmedämm-Wirkung erheblich verringert.

Durchblick trotz Dämmung

Wärmedämmende Eigenschaften sind auch bei Fenstern und Türen wichtig. Je besser sie wärmegedämmt sind, desto höher ist die Scheibentemperatur und desto geringer ist der Wärmeverlust. Wärmegedämmte Fenster und Türen sparen Energie und tragen wesentlich zu einem behaglichen Raumklima bei.

TIPP

Gut wärmegedämmte Fenster und Türen sind Voraussetzung für ein behagliches Wohnklima. Entscheidend sind auch der fachmännische Einbau und die Mehrfach-Abdichtungen der Fensterflügel, um Fugenverluste weitestgehend zu vermeiden.

Vor 30 Jahren hat niemand über Wärmedämmung gesprochen. Vor 20 Jahren wurden 4 bis 8 cm Wärmedämmung als ausreichend empfunden. Heute werden 16 cm und mehr an Wärmedämmung empfohlen.

TIPP

Zusätzlich zu den Kosten der Wärmedämmung sollten auch die Kosten der Verarbeitung und die Fixkosten für Baustelleneinrichtung, Baugerüst und Ähnliches mit kalkuliert werden.

Die Außenwände eines Hauses sind flächenmäßig meist die größten Bauteile. In der Heizperiode gehen über Außenwände bis zu 30 % der Heizwärme verloren. Werden die Außenwände wärmegedämmt, kann dieser Wärmeverlust bis zu 80 % verringert werden.

Ist die oberste Geschoßdecke bzw. Dachschräge nicht, ungenügend oder mangelhaft gedämmt, gehen bis zu 30 % der Heizwärme verloren. Warme Luft steigt nach oben, deshalb sind die Wärmeverluste über Decken und Dachkonstruktionen besonders hoch.

Das Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen ist bei der Dämmung der obersten Geschoßdecke am günstigsten — vorausgesetzt, sie ist frei zugänglich. Wird z. B. eine ungedämmte Massivbetondecke wärmegedämmt, kann der Wärmeverlust über die oberste Geschoßdecke um 70 % oder noch mehr verringert werden.

Über Fenster und Türen gehen zwischen 15 bis 25 % der Heizwärme verloren. Fenster mit Einfachverglasung, die z. B. vor 50 Jahren häufig eingebaut worden sind, haben einen U-Wert von 5,0. Moderne Fenster mit Dreifachverglasung werden mit U-Werten von 0,7 und kleiner angeboten. Das bedeutet, dass durch neue, gut wärmegedämmte Fenster nur mehr 1/7 der Wärme verloren geht.

Besonders bei Fenstern und Türen ist auf winddichten und normgerechten Einbau zu achten - in Angeboten oft als RAL-Montage bezeichnet.

Bei der Wärmedämmung ist die Kellerdecke jahrelang vernachlässigt worden, weil die Wärmeverluste mit 10  bis 20 % nach unten geringer sind als durch Außenwände und die oberste Geschoßdecke.

Im Durchschnitt benötigt die Heizung mehr als die Hälfte des Gesamtenergiebedarfes im Haushalt. Im Neubau sind gesetzlich Mindeststandards vorgeschrieben, damit der Energie-verbrauch der Heizungen niedrig ist. Niedrigenergie- und Passivhäuser unterschreiten diese Werte nochmals stark. Ein Passivhaus benötigt nur mehr 4 % der Heizenergie gegenüber einem ungedämmten Haus aus dem Jahre 1950. So spart moderne Technik in Kombination mit sehr guter Wärmedämmung bis zu 96 % Heizenergie.

Ob Gas, Heizöl, Holz, Fernwärme, Pellets oder Strom,  Voraussetzungen für niedrige Heizkosten sind z. B.:

• gute Dämmung
• Niedertemperatur-Verteilsystem
• bewusstes Nutzerverhalten

Die Heizleistung ist die Basis, um den Wärmebedarf für ein Gebäude oder eine Wohnung zu errechnen und die geplante Heizung richtig zu dimensionieren.

Die Heizleistung — auch Heizlast genannt — ergibt sich aus den Wärmeverlusten über die Außenflächen und Lüftung. Errechnet wird die Heizleistung auf Basis der baulichen Gegebenheiten, wie beheizte Wohnfläche, Raumvolumen, Summe der Wandflächen, Fenster und Außentüren, Dach/Dachschrägen, erdanliegende Flächen, klimatischen Gegebenheiten, u. a. m. Je besser das Haus wärmegedämmt ist, desto weniger Wärme geht über die Bauteile verloren, desto kleiner ist die Heizleistung.

Was sagt die Heizleistung aus?

Die Heizleistung wird über vorgegebene Normen berechnet. Die Heizleistung gibt an, wie hoch die Leistung einer Heizung sein muss, um das Haus bei einer definierten Norm-Außentemperatur ausreichend zu beheizen. Die Norm-Außentemperatur ist je nach geografischer Lage unterschiedlich. Z. B. liegt die Norm-Außentemperatur für Pörtschach am Wörthersee bei minus 12° C und für Bad Bleiberg bei minus 20° C. Das bedeutet, dass ein baugleiches Haus in Pörtschach eine niedrigere Heizleistung aufweist als in Bad Bleiberg.

Die Heizleistung wird angegeben in Watt (W) oder Kilowatt (kW). Bauweise und Wärme-dämmung beeinflussen die Heizleistung wesentlich. Kleinere Heizleistung bedeutet geringeren Wärmebedarf. Geringerer Wärmebedarf führt zu niedrigerem Energieverbrauch.

Die Heizleistung einer geplanten Heizung erhöht sich, wenn auch das Warmwasser mit dem Heizsystem erwärmt wird.

Individuelle Bedürfnisse

Wird die Heizlast berechnet, sollen auch individuelle Bedürfnisse berücksichtigt werden. Ein Beispiel dafür wäre, wenn eine höhere Raumtemperatur gewünscht wird, als es in der Norm für die Berechnung vorgesehen ist.

Vielfach weichen die Innentemperaturen vom Normwert sowohl nach oben als auch nach unten ab. Besonders die Werte, die Besonders wichtig für die Berechnung der Heizleistung sind dabei die abweichenden Werte.

Energiegehalt der Energieträger

Um unterschiedliche Energieträger miteinander vergleichen zu können, wird der Energiegehalt der Energieträger auf eine gemeinsame Größe (z. B. Kilowattstunden) umgerechnet. Nachstehend die Umrechnungsfaktoren gängiger Energieträger:

Richtig dimensionieren

Um die Heizkosten niedrig zu halten, muss die Heizleistung eines Gebäudes genau dimensioniert werden. Ist dies nicht der Fall, können höhere Anschaffungs- und Heizkosten anfallen oder nur unzureichend Heizwärme bereitgestellt werden.

Auf Grund des zunehmenden Trends der Umsetzung von Dämm-Maßnahmen verringerte sich die Heizleistung in den vergangenen Jahrzehnten stark. Daher müssen entsprechend Heizsystem und  Energieträger ausgewählt werden. Ideal für kleine Heizleistungen sind zum Beispiel Heizungs-Wärmepumpen, Fernwärmesysteme, Lüftungssysteme mit Wärmerück-gewinnung sowie aktives und passives Nutzen von Sonnenenergie.

Um Heizsysteme mit unterschiedlichem Alter, Wartungszustand und Energieträger miteinander vergleichen zu können, ist es notwendig, auch den Nutzungsgrad des Heizsystems zu berücksichtigen, da dieser entsprechend abweichen kann.

Mögliche Einflussfaktoren bei der Wahl des geeigneten Heizsystems:
-    Baumaterial
-    Wärmedämmung von Außenwänden, Keller- und Geschoßdecken, Türen und Fenster
-    Lage
-    Bauweise
-    Kubatur des Hauses
-    Nutzerverhalten
-    Heizsystem mit Energieträger und Verteilsystem

Zu den Heizkosten zählen alle Kosten, die zum Heizen benötigt werden wie z. B. Energieträger, Strom für die Umwälzpumpen sowie Service und Wartung.

Dämmen bringt es?

Ein Vergleich macht sicher. Werden die Kosten für das Heizen unterschiedlicher Heizsysteme eines sehr gut gedämmten Hauses einem schlecht gedämmten Haus gegenüber gestellt, ergeben sich Unterschiede von bis zu 60 %.

15-Jahres-Bilanz

Ein effektiver Vergleich unterschiedlicher Heizsysteme ergibt sich erst durch Betrachtung über einen längeren Zeitraum — idealerweise von 15 Jahren.  Erst dann lässt sich eine Verschiebung der jährlichen Kostenbilanz erkennen. Dabei sind anteilsmäßig alle Kosten für Investitionen in Heizung, Wärmeverteilsystem und bauliche Maßnahmen  sowie Energie-, Wartungs- und Servicekosten zu berücksichtigen.

Umweltfreundlich siegt

Entscheidend bei der Wahl eines Heizsystems sollte zusätzlich zu den Heizkosten und Investitionen auch die Ökobilanz sein. Hier haben Heizsysteme, die kein Brennmaterial verheizen, einen entscheidenden Vorteil.

Auf Grund des „ökologischen Fußabdrucks“  steigt die Bedeutung von Heizungen mit alternativen und regenerativen Wärmequellen. Als ureigenste Energiequelle gilt dabei die Sonne.

Alt, aber gut?

Trotz Funktionalität alter Heizsysteme, können erhebliche Einsparungen mit einer neuen Heizung erzielt werden. Mögliche Ursachen für einen Mehrverbrauch an Heizmaterial und Ausstoß unnötiger Emissionen:
-    falsch eingestellte Heizungsregelungen
-    schlecht oder nicht regulierbare Heizventile
-    überdimensionierte und alte Umwälzpumpen
-    überdimensionierte und alte Heizanlagen

Heizungstausch

Wird die alte Heizung durch eine neue Anlage mit demselben Energieträger ersetzt, so stellt dies sicherlich den geringsten Aufwand dar, der mit den günstigen Anschaffungskosten verbunden ist. Für die Zukunft stellt dies jedoch meist nicht die effizienteste Variante des Heizens dar. Neben den Investitionen sollten daher auch Heizkosten und Schadstoffemissionen in die Kalkulation miteinbezogen werden.  

Sanieren und Heizung

Im Zuge der Heizungserneuerung ist es sinnvoll, eine Wärmedämmung des Gebäudes zu überlegen. Wird zuerst die Heizung erneuert und zu einem späteren Zeitpunkt das Haus wärmegedämmt, arbeitet die Heizung unwirtschaftlich. Das bedeutet, dass nach der Wärme-dämmung die fast neue Heizung überdimensioniert ist, mit schlechterem Nutzungsgrad arbeitet und unnötig mehr Heizkosten anfallen.

Der Vergleich per Klick

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Heizkosten sparen

Im ungedämmten Haus mit einer Ölheizung hat das Heizen rund 3.000,- Euro im Jahr gekostet. Wird das Haus generalsaniert und eine Wärmepumpe installiert, sind das nur mehr 450,- Euro Heizkosten jährlich. Das ist eine Kosteneinsparung von rund 85 %.
 
Optimal geplante Heizsysteme und Heizregelungen passen sich perfekt an äußere und innere Gegebenheiten an.

Das Verheizen von fossilen Brennstoffen wird zunehmend von alternativen Heiztechniken mit regenerativer Energie abgelöst. Die EU-weiten Vorgaben, das Klima zu schützen, führen zu gesetzlichen Vorgaben, Energie nachhaltig einzusparen.

Von dezentral zu zentral

Grundsätzlich wird zwischen dezentraler und zentraler Heizung unterschieden. In den vergangenen 100 Jahren hat sich die zentrale Heizung durchgesetzt. Die beliebteste dezentrale Heizung ist immer noch der Kachelofen, der meist als Zusatz zu zentralen Heizsystemen genutzt wird.

Zentrale Heizung

Unabhängig davon, welcher Energieträger gewählt wird, besteht jedes wassergetragene zentrale Heizsystem aus den Komponenten:

• Heizzentrale (meist mit Pufferspeicher)
• Umwälzpumpen und Regelung
• wassergetragener Wärmeverteilung, diese besteht aus
  • ein- oder mehreren Heizkreisen und
  • den Vorrichtungen zur Wärmeabgabe, wie z. B. Heizkörper, Fußboden- und/oder Wandheizung

Heizzentrale

Kernstück jedes zentralen Heizsystems ist die Heizzentrale. Die Ausführungen sind je nach Energieträger unterschiedlich. Heizkessel werden für fossile Brennmaterialien (Heizöl, Gas, Kohle, Koks) und Biomasse (Holz, Pellets, Hackgut) eingesetzt, Heizungsthermen für Erdgas und Flüssiggas, Heizungs-Wärmepumpen zum Nutzen gespeicherter Sonnenenergie. Zur Unterstützung von Heizsystemen dienen Sonnenkollektoren bzw. solare Architektur.

Platzbedarf für die Energie

Die Wahl des Energieträgers bestimmt, wie viel Lagerraum notwendig ist:

• Für Heizöl und Flüssiggas werden ein eigener Tankraum bzw. Tank, für Holz, Pellets und Hackgut ein eigener Lagerraum benötigt.
• Bei leitungsgebundene Energieträgern wie Erdgas, Fernwärme und Strom bedarf es keiner Lagerräumlichkeiten.

Genau kalkuliert

Die verbrauchsgebundenen Kosten einer Heizung setzen sich aus mehreren Komponenten zusammen. Dazu zählen je nach Heizsystem Stromkosten für Brenner, Umwälzpumpen, Regelung, Pumpen für die Warmwasser-Zirkulation ebenso wie Kosten für Rauchfangkehrung, Wartung, Service und Reparaturen der Heizung.

TIPP

Mehr Auskunft gibt der Heizkostenrechner im Kelag-Onlineberater: 

Wärmeverteilung

Bei wassergetragenen Heizsystemen wird das Heizwasser in der Heizzentrale erwärmt. Als Vorlauf wird der Bereich bezeichnet, der zu den Wärmeabgabenstellen führt. Unter Rücklauf versteht man den Bereich von den Heizkörpern bis zur Heizzentrale.

Wärmeverluste über Verteilsysteme, vor allem beim Altbau, sind nicht zu unterschätzen. Je höher die Vorlauftemperatur, desto größer sind die Wärmeverluste über die Verrohrung der Heizung (Vorlauf/Rücklauf). Bei freiliegenden ungedämmten Heizungsrohren, die durch ungeheizte Räume führen, können zwischen 10 bis 20 % Heizwärme verloren gehen. Der Energieverlust kann durchaus so hoch sein, wie eine vierköpfige Familie das ganze Jahr für die Warmwasserbereitung benötigt.

Geringere Temperaturen nach Sanierung

Wird ein Altbau wärmegedämmt, verringern sich Wärmebedarf und Heizleistung.

Wärmeverteilung mit Heizkörpern

Je nach Konstruktion der Heizkörper wird die Wärme vorwiegend über Konvektion oder Strahlung abgegeben. Heizkörper mit hohem Konvektionsanteil erwärmen die Luft, die im Raum aufsteigt und Konvektion auslöst.

Neueste Entwicklungen bei Heizkörpern sind Niedertemperatur-Konvektoren mit Lüftern. Sie sind für Vorlauftemperaturen zwischen 35° bis 40° C geeignet, vergleichbar mit Temperaturen von großflächigen Heizungen, wie Fußboden- und Wandheizungen.

Notwendige Temperatur

Je kleiner die Abgabefläche, desto höher muss die Vorlauftemperatur sein. Bei Heizsystemen mit Radiatoren-Heizkörpern kann dies auch mehr als 75° C Heizwasser-Temperatur sein.

Der Trend geht heute zu immer größeren Wärmeabgabeflächen und niedrigeren Vorlauf-Temperaturen. Niedertemperatur-Verteilsysteme, wie Fußboden- und Wandheizungen, können mit einem Vorlauf zwischen 30° und 35° C betrieben werden. Die eingesetzte Energie kann umso besser genutzt werden, je niedriger die Vorlauftemperatur des Heizwassers ist.

Wärmeverteilung über Böden und Wände

Fußboden- und Wandheizungen sind großflächige Heizflächen. Für die Wärmeverteilung wird ein wassergetragenes Wärmeverteilsystem in den Estrich, in die Fußbodendämmschicht und/oder in die Wand verlegt. Das Wohlbefinden und die empfundene Raumluft-Temperatur werden durch das Zusammenwirken von Strahlungswärme und Wärme der Raumluft bestimmt. Die über die größere Oberfläche abgegebene Wärme hat einen sehr hohen Strahlungsanteil von bis zu 75 %, der vom Menschen als angenehm empfunden wird. Deshalb kann bei gleicher Behaglichkeit die Raumluft-Temperatur um 1 bis 2° C gesenkt werden. Die daraus resultierende Energieeinsparung beträgt zwischen 6 und 12 %. Zusätzlich sind aufgrund der niedrigen Betriebstemperatur die Wärmeverluste über das Verteilsystem geringer.

Fußboden- und Wandheizungen bieten große Vorteile: Sie sind quasi unsichtbar und können damit nicht verschmutzen. Die Großflächenheizung auf dem niedrigen Temperaturniveau verursacht kaum Luftzirkulation. So wird aufgrund des ständig trockenen Fußbodenbereiches die Vermehrung der Hausstaubmilbe gehemmt.

TIPP

Kontrollieren Sie bei Angeboten für Fußboden- und Wandheizsystemen die  Laufmeter- oder Quadratmeter-Angaben der Rohrleitungen, die angegebenen Vorlauf-Temperaturen und die Abstände der Fußboden- und/oder Wandheizungs-Verrohrung. Preisunterschiede können auch aufgrund des geringeren Materialeinsatzes zu Stande kommen. 

Energieeffiziente Heizsysteme, die erneuerbare Energieträger nutzen, sparen CO2. Heizsysteme für Stückholz, Hackgut, Pellets, Fernwärmesysteme und Wärmepumpen sind moderne Heizungen, die erneuerbare Energie und auch Gratis-Energie aus der Umwelt nutzen.

Erneuerbare Energieträger haben weitere Vorteile: regionale Wertschöpfung, weniger geo-politische Abhängigkeiten und stabilere Energiepreise.

Wärmepumpe

Wärmepumpen-Systeme nutzen die gespeicherte Sonnenenergie aus Erdreich, Grundwasser und Luft. Diese Energie stellt uns die Sonne gratis zur Verfügung.

Die Wärmepumpe ist das einzige Heizsystem, das ein Vielfaches an Heizwärme bereitstellt, als es an Energie für den Antrieb benötigt. Näheres dazu erfahren Sie im Kapitel Wärmepumpe.

Solarthermie

Solaranlagen arbeiten in einem geschlossenen Kreislauf, nutzen Sonnenenergie direkt und geben die Wärme an das Warmwasser und evtl. auch an das Heizsystem ab. Sonnenkollektoren sind heute ausgereifte, hocheffiziente Elemente.

Solaranlagen können bis zu 80 % des benötigten Warmwassers wärmen. Werden sie größer dimensioniert, können sie zusätzlich 20 bis 30 % der jährlich benötigten Heizenergie bereitstellen. Diese Energie liefert die Sonne gratis.

Biomasse

Stückholz, Pellets und Hackgut sind nachwachsende, erneuerbare Energieträger. In Kärnten wird Biomasse vielfach eingesetzt. Heizwerke und Einzelfeuerungen liefern in Kärnten viele hundert Millionen Kilowattstunden Heizwärme aus Biomasse und erneuerbaren Energieträgern. Wärme aus Biomasse ist CO2-neutral. Das bedeutet, dass beim Verbrennen gleich viel CO₂ freigesetzt wird wie zuvor von den Pflanzen der Luft entnommen worden ist.

Fernwärme

Fernwärme wird in einem zentralen Heiz- oder Heizkraftwerk erzeugt. Als Energieträger dienen primär biogene Brennstoffe. Darüber hinaus wird industrielle Abwärme für die Fernwärmeerzeugung genutzt. Die Wärme wird in einem geschlossenen Kreislauf über ein Rohrleitungsnetz in Form von Heißwasser zu den Kunden transportiert und fließt wieder zum Fernwärmewerk zurück. Beim Kunden wird die Wärme mittels Wärmetauscher an das Heizsystem und/oder Warmwasser-System des Kunden abgegeben.

Die KELAG Wärme GmbH (KWG), eine 100-%-Tochter der Kelag, liefert Fernwärme auf Basis von Biomasse und industrieller Abwärme und betreibt österreichweit rund 80 Fernwärmenetze und 900 Heizzentralen.

Vorteile von Fernwärmesystemen:

• lange Lebensdauer
• umweltweltfreundlich
• attraktive Fördermöglichkeiten
• kein Lager- oder Heizraum nötig
• Entfall von Wartungs- und Servicearbeiten

?Näheres erfahren Sie unter www.kelagwaerme.at!

Vom Kühlen bis zum Heizen

Je nach Bedarf kann das Wärmepumpen-Prinzip zum Kühlen und zum Heizen verwendet werden. Die Anwendungspalette ist vielfältig: Warmwasser- und Heizungs-Wärmepumpen, Kühl- und Gefriergeräte, Kühlräume, Lüftungsgeräte mit Wärme-Rückgewinnung, Raumentfeuchter, Klimageräte, Wärmepumpen-Wäschetrockner.

Das System der Wärmepumpe lässt sich am besten mit der Funktionsweise des Kompressor-Kühlschrankes erklären, so wie er in jedem Haushalt steht. Um einen Kühleffekt zu erzielen, entzieht der Kühlschrank den zu kühlenden Lebensmitteln und Getränken Wärme und führt sie über die Kühlrippen an der Geräte-Außenseite ab ¬  die „kühle Seite“ wird genützt. Die Wärmepumpe holt die Wärme aus der Umwelt und gibt sie an das Wärmeverteilsystem ab — die „warme Seite“ wird genutzt.

Aus 1 mach 4 und auch mehr

Drei Viertel und mehr der Wärme kommen bei einer effizienten Heizungs-Wärmepumpe gratis aus der Umwelt. Diese Wärme ist über den Jahreszyklus gespeicherte Sonnenenergie. Wärmequellen sind Erdreich, Wasser und Luft. Auch Abwärme von Lüftungssystemen, Kühl- und industriellen Prozessen kann genutzt werden.

Arbeits- und Leistungszahl

Die Arbeitszahl einer Wärmepumpe sagt aus, wie sich jahresdurchgängig aufgenommene Energie zu abgegebener Heizwärme verhält. Die Arbeitszahl 4 bedeutet, dass die Wärme-pumpe mit 1 kWh Strom im Jahresmittel 4 kWh Heizwärme erzeugt. Die Arbeitszahl ist abhängig von:

• Wärmepumpen-Typ
• Aufstellungsort
• Planung
• Wärmeverteilung
• Einsatzgebiet

Die Arbeitszahl vier wird von vielen Wärmepumpen heute schon übertroffen.
Die Leistungszahl sagt aus, wie viel Heizwärme die Wärmepumpe im Moment erzeugt. Dies schwankt jahreszeitlich.

Wichtig ist, dass bei der Wärmepumpen-Heizung die drei Hauptkomponenten Wärmequelle, Wärmepumpe und Wärmeverteilsystem aufeinander abgestimmt sind. Ein bedeutender Faktor ist die Vorlauftemperatur des Wärmeverteilsystems. Die Vorlauftemperatur ist unter anderem beeinflussbar durch Planung, Wärmedämmung, Dimensionierung der Heizverteilung und Heizflächen.
 
Je niedriger die Vorlauftemperatur des Verteilsystems ist, desto besser. Ideal sind Temperaturen bis 35° C, um  Arbeitszahlen von 4 oder mehr zu erreichen.  Je nach Technik kann die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde (1 kWh) Strom bis zu 6 kWh Heizwärme erzeugen.

Kleine Leistung — große Wirkung

Um ein Haus mit 6 kW Heizleistung zu beheizen, benötigt die Wärmepumpe eine elektrische Leistung von nur rund 1,5 kW. Dies entspricht z. B. der Leistung einer Kochstelle mit 14 cm Durchmesser.

TIPP

Bei Planung einer Wärmepumpe klärt der Elektriker mit dem Stromnetzbetreiber, ob die Anschlussvoraussetzungen netzseitig gegeben sind. Dies ist besonders bei großen Wärmepumpen-Anlagen und alten Gebäuden wichtig.

Erdreich-Wärmepumpen entziehen dem Boden über Kollektoren, in denen ein Wasser-Frostschutz-Gemisch (Sole) zirkuliert, Wärme. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme an die Wärmepumpe abgegeben.

Bei Erdreich-Wärmepumpen werden entweder Kollektorflächen im Garten verlegt oder eine Tiefenbohrung vorgenommen, die wenig Grundfläche benötigt. Pro kW Heizleistung werden ca. 35 m2 Flächenkollektoren verlegt, bei einer Tiefenbohrung werden im Mittel 15 Laufmeter pro kW Heizleistung benötigt.

Für ein 150 m2 großes Haus mit 6 kW Heizleistung sind rund 210 m2 Kollektorfläche bei idealer Bodenbeschaffenheit notwendig. Die Kollektoren werden in einer Tiefe von rund 1 - 1,5 m eingegraben. Diese Gartenfläche sollte unbebaut bleiben, sodass Feuchte in Form von Niederschlägen an die Kollektoren gelangen kann. Bepflanzt werden kann diese Fläche nur mit Flachwurzlern, tiefwurzelnde größere Pflanzen bzw. Bäume sollten vermieden werden.

Beim Neubau werden die Kollektoren meist im Zuge des Bauaushubs verlegt. Besteht bereits eine Gartenanlage und werden die Kollektoren nachträglich verlegt, können die einzelnen Kollektorkreise einzeln ausgehoben, verlegt und gleich wieder befüllt werden.

Der große Vorteil der Tiefenbohrung ist, dass bei kleinstem Flächenverbrauch das Erdreich als Wärmeentzugsmedium genutzt werden kann. Je nach Bodenbeschaffenheit kann auch bis zu 100 Meter und mehr in die Tiefe gebohrt werden. Mit größerer Tiefe steigt auch das Wärmeangebot. Je tiefer gebohrt wird, desto wärmer wird das Erdreich, desto besser ist die Arbeitszahl.

Vorteil der Tiefenbohrung ist die durchgehend höhere Kollektortemperatur und jahresdurchgängig höhere Arbeitszahl. Nachteil der Tiefenbohrung ist der höhere Anschaffungspreis.

Grundwasser-Wärmepumpen entziehen dem Grundwasser die Wärme. Eine Tauchpumpe im Grundwasser pumpt das Wasser aus einem Saugbrunnen zum Wärmetauscher. Im Wärmetauscher wird dem Grundwasser Wärme entzogen und an die Wärmepumpe geleitet. Über den Schluckbrunnen wird das um ca. 2 - 4° C abgekühlte Wasser wieder an das Grundwasser abgegeben.

Voraussetzungen für eine Grundwasser-Wärmepumpe sind: entsprechende Temperatur, Grundwasserspiegel bis zu max. 20 Metern, Wassermenge und entsprechende Wasserqualität. Zum Beispiel sind Eisen-Mangan-haltige Wasser nur bedingt geeignet.

Eine Luft-Wärmepumpe entzieht der Luft die Wärme. Auch wenn es dem Menschen bei Minustemperaturen kalt und frostig erscheint, steckt noch genügend Energie in der Luft. Hocheffiziente Luft-Wärmepumpen garantieren auch bei minus 15° C und kälter eine wohlig warme Wohnung.

Luft-Wärmepumpen können innen oder im Freien aufgestellt werden. Split-Geräte sind Wärmepumpen, die aus einem miteinander verbundenen Innen- und einem Außenteil bestehen.
Der große Vorteil von Luftwärmepumpen ist der geringe Platzbedarf.

Ideal beim Sanieren

Aufgrund der unterschiedlichen und flexiblen Aufstellungsvarianten werden Luft-Wärmepumpen zunehmend bei Sanierungen eingesetzt.

TIPP

Wie beim Kühlschrank entsteht auch bei der Luft-Wärmepumpe beim Abkühlen von Luft Kondenswasser und in weiterer Folge Eis. Das entstehende Eis taut die Wärmepumpe automatisch ab. Bauseitig ist darauf zu achten, dass das Fundament für Luft-Wärmepumpe im Außenbereich über einen frostfreien Kondensat-Ablauf verfügt.

Achtung in der ersten Heizperiode

Die errechnete Heizleistung und der errechnete Wärmebedarf beziehen sich beim Neubau auf das wärmegedämmte Haus. Gerade in der ersten Heizperiode kann sich unabhängig vom Heizsystem der Wärmebedarf auch verdoppeln. Ursache dafür können das Ausheizen von Baufeuchte im Massivbau oder eine noch fehlende Wärmedämmung sein, das erhöht die Heizkosten.
 
Bei Erdreich-Wärmepumpen ist im ersten Betriebsjahr Vorsicht geboten: Wenn mehr Wärme aus der Wärmequelle entzogen wird als berechnet ist, kann gerade bei der Tiefenbohrung, aber auch bei Erdkollektoren die Wärmequelle stark an Leistung nachlassen und im extremsten Fall dauerhaft Schaden nehmen.

Ein paar Minuten lüften reichen für genügend Frischluft meist aus. Permanent gekippte Fenster sind Energieverschwendung und tragen nur bedingt zu guter Luft bei. In der Tabelle ist zusammengefasst, wie lange Sie bei unterschiedlichen Bedingungen lüften müssen, um in Räumen für ausreichend Frischluft zu sorgen.
 
Ausreichender Luftaustausch ist wichtig für ein angenehmes Raumklima. Bei effizientem Lüften kann viel eingespart werden.

Der Mensch braucht je Stunde mindestens 30 m³ Frischluft, um sich wohlzufühlen. In geschlossenen Räumen muss daher für genügend Frischluftzufuhr gesorgt werden. Gezieltes und ausreichendes Lüften ist notwendig, um schlechtem Raumklima und Schimmelbildung vorzubeugen.

Die Behaglichkeit ist von mehreren Faktoren abhängig, wie z. B. bereits in der Planungsphase gewählte Baustoffe, Wärmedämmung und Wärmeverteilsystem. Damit werden die optimalen Voraussetzungen für ein behagliches Raumklima geschaffen.

Um sich in Räumen wohlzufühlen, müssen auch Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Der Mensch empfindet es als angenehm, wenn die relative Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60 % und die Temperatur zwischen 18° und 22° C liegen. Etwas höhere Temperaturen werden immer noch als angenehm empfunden, wenn die Luft trockener ist.

Auch die Oberflächentemperatur der Umschließungsflächen beeinflusst das Behaglichkeitsempfinden. Ist die Temperaturdifferenz von Oberflächen der Außenwände, Boden und Decke zur Raumtemperatur größer als 4° C, fühlt es sich ungemütlich an, auch wenn Raumtemperatur und Luftfeuchte im behaglichen Bereich liegen.

Bei gut gedämmten Wänden tritt das Behaglichkeitsempfinden früher ein. Bei einer Oberflächentemperatur der Außenwand von 19° C wird eine Raumtemperatur um 20° C bereits als behaglich empfunden.

Bei alten, nicht gedämmten Häusern oder schlecht gedämmten Außenwänden liegt die Oberflächentemperatur der Außenwand um einiges niedriger. Aufgrund der kalten Außenwände reichen Raumtemperaturen um 24° C kaum für Wohlbehagen aus, sodass die Raumtemperatur erhöht werden muss. Für jeden Grad mehr an Raumtemperatur wird 6 % mehr Heizenergie benötigt.

In Räumen entsteht immer. Ob von außen über Witterungseinflüsse oder von innen über Mensch, Tier, Pflanzen, Bad und Küche, Feuchtigkeit gibt es stets in allen Räumen. In einem Vier-Personen-Haushalt fallen täglich bis zu 10 Liter Wasser in Form von Wasserdampf an, der sich an den Oberflächen und Wänden ablegt. Wird die Feuchtigkeit nicht weggelüftet, kommt es zu schlechtem Raumklima und Schimmelbildung.

In der kalten Jahreszeit verursacht das Lüften gleichzeitig auch Wärmeverluste. Trotzdem ist es notwendig, für entsprechenden Luftwechsel zu sorgen. Dies kann einerseits händisch durch Öffnen der Fenster und Türen erfolgen oder automatisiert über eine kontrollierte Wohnraum-Lüftungsanlage.

Ständig bewohnte Räume sollten mehrmals pro Tag kurz gelüftet werden. Am effizientesten ist das Querlüften. Dabei werden gegenüberliegende Fenster und/oder Türen für zwei bis vier Minuten geöffnet. Der entstehende Luftzug befördert die „verbrauchte“ Luft in kürzester Zeit ins Freie, ohne die Wände zu stark auszukühlen. Frische Außenluft kann nachströmen.

In Gebäuden mit energieeffizienten Fenstern und Türen und guter Wärmedämmung ist es notwendig, ausreichend zu lüften. Dabei geht im Winter Heizenergie verloren. Experten schätzen, dass der Wärmeverlust beim Lüften von Neubauten mehr als die Hälfte des Gesamtwärmeverlustes eines Hauses ausmacht.

Wohnraumlüftungsgeräte beschränken die Lüftungsverluste über Fenster und Türen auf ein Minimum und sorgen für ausreichend frische Luft. Sie gewinnen über einen Wärmetauscher in Kombination mit einer kleinen Wärmepumpe über 90 % der Wärme aus der Abluft zurück. So sind die Räume optimal gelüftet, obwohl die Fenster geschlossen bleiben.

In Neubauten, besonders bei Niedrigenergiehäusern und Passivhäusern, werden Wohnraumlüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung eingebaut. Ein zentrales Lüftungsgerät gewährleistet einen kontinuierlichen Strom von Zu- und Abluft für das ganze Gebäude. Üblicherweise wird die frische Zuluft den Wohn- und Schlafräumen zugeführt, die Abluft aus Küche, Bad und WC abgesaugt.

Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung entziehen über einen Wärmetauscher der warmen Abluft die Wärme und geben sie an die von außen einströmende Frischluft ab. Erfolgt die Wärmerückgewinnung über eine Wärmepumpe, können aus 1 kWh Strom bis zu 7 kWh Raumwärme erzeugt werden. Diese Geräte können im Sommer auch zur Kühlung eingesetzt werden.

Wohnraumlüftungsgeräte gibt es auch als Einzelraumgeräte. Herzstück sind immer Bauelemente, die die Wärme aus der Abluft zurückgewinnen. Einige funktionieren im Prinzip wie ein zentrales Lüftungsgerät. Sie werden zumeist nachträglich eingebaut.

Um 100 l Warmwasser von 10° C Leitungswasser-Temperatur auf 60° C Warmwasser-Speichertemperatur zu erwärmen, werden 5,8 kWh Energie benötigt. Nicht berücksichtigt sind Wärmeverluste, die über Leitungen bzw. beim Speichern verloren gehen.

Bei einer zentralen Warmwasser-Versorgung werden alle Warmwasser-Entnahmestellen von einem Warmwassergerät beliefert. Das Warmwasser wird entweder zentral mit der Heizung, mit einer Warmwasser-Wärmepumpe, mittels Solaranlage oder einer Kombination dieser Varianten bedient.

Kann bei der Planung Einfluss genommen werden, ist auf kurze Verteilwege zu achten. Aber auch, dass es zu keinen toten „Abzweigern“ kommt. Darunter werden nie gebrauchte Leitungsteile verstanden. Sie verbrauchen nicht nur unnötig Energie, sondern stellen auch ein Gesundheitsrisiko dar, weil sich im stehenden Wasser Keime entwickeln können.

Warmwasser-Verteilleitungen sollten immer gedämmt werden. Über ein 10 m langes ungedämmtes Warmwasser-Verteilsystem können in einem 4-Personen-Haushalt bis zu 700 kWh Energie pro Jahr verloren gehen.

Bei zentraler Warmwasserversorgung wird bei größeren Häusern oft eine Zirkulationspumpe eingebaut. Sie lässt das warme Wasser in den Leitungen zirkulieren, um bei Bedarf sofort Warmwasser aus den Zapfstellen zu liefern. Was komfortabel ist, benötigt selbst Energie. Deshalb sollten Zirkulationspumpen unbedingt über Schaltuhren gesteuert werden.

Dezentrale Warmwassersysteme sind dort installiert, wo Warmwasser gebraucht wird. Aufgrund der kurzen Leitungswege gibt es keinen bzw. nur geringen Leitungsverlust.

Durchlauferhitzer benötigen Strom oder Erdgas als Energiequellen und erwärmen das Wasser erst dann, wenn es gebraucht wird, also wenn der Wasserhahn aufgedreht wird. Ihr Wirkungsgrad beträgt nahezu 100 %. Durchlauferhitzer eignen sich eher für kleine Wassermengen.

Bitte beachten Sie vor der Anschaffung eines Warmwasser-Speichers: Warmwasserbedarf und Speichergröße sollten optimal aufeinander abgestimmt sein.

Im Gegensatz zu einem Warmwasser-Speicher fließt das Kaltwasser über einen Wärmetauscher, der sich direkt im Speicher befindet oder am Speicher aufgesetzt ist. Das Wasser wird in dem Moment erwärmt, sobald der Zapfhahn aufgedreht wird. Das hat große hygienische Vorteile.

Eine Warmwasser-Wärmepumpe ist ideal für Hausbesitzer, die das Warmwasser im Sommer nicht länger über eine konventionelle Zentralheizung bereiten wollen. Wenn ausschließlich die Zentralheizungsanlage für die Warmwasserbereitung verwendet wird, arbeiten vor allem ältere Anlagen ineffizient und umweltbelastend. Mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe macht die Heizung im Sommer Pause.

Eine Brauchwasser-Wärmepumpe funktioniert nach dem Prinzip der Luft-Wärmepumpe. Sie nutzt rund zwei Drittel kostenlose Umweltwärme.

Wird das Warmwasser für einen Vier-Personen-Haushalt mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe erzeugt, sparen Sie gegenüber einem Warmwasserspeicher bis zu zwei Drittel. 

Im Bad und in der Küche sollte die permanent eingestellte Warmwasser-Temperatur bei 60° C liegen. Höhere Temperaturen führen zu stärkerer Verkalkung und bedeuten höheren Energieverbrauch, da der Kalk den Wirkungsgrad der Geräte reduziert.

Achtung: Bleibt die Temperatur des Warmwassers dauerhaft unter 60° C, fördert das die Bakterien- und Keimbildung. Dann sollten Sie zumindest einmal im Monat das Warmwasser auf über 60° C erhitzen und mit dem mindestens 60° C heißen Wasser die Rohrleitungen bis zu den Zapfpunkten durchspülen.

Solaranlagen können im Lauf eines Jahres bis 80 % des benötigten Warmwassers liefern, größere Anlagen können auch 20 bis 30 % der jährlich benötigten Heizenergie bereitstellen.

Für die Warmwasser-Bereitung sind pro Person ca. 1,5 bis 2 m2 Kollektorfläche ein gängiger Wert. Ideal kombiniert ist eine solarthermische Anlage für Warmwasser mit einem Warmwasserspeicher, der als Mindestvolumen pro Quadratmeter Kollektorfläche zwischen 50 und 70 Liter aufweisen sollte.

Gut platziert

Beim Neubau lässt sich die Solaranlage sehr gut in die Dachschräge montieren. Zu beachten ist, dass die Neigung des Daches der optimalen Neigung der Solaranlage entspricht. Nachträglich lassen sich Solaranlagen so gut wie überall montieren, solange sie annähernd gegen Süden mit einer Neigung von 25 bis 55 Grad ausgerichtet werden können, wie z. B. auf Dachschrägen, Flachdächern oder auch im Garten. Sind Solaranlagen optimal konzipiert und haben ausreichend Sonnenangebot, können sie übers Jahr bis zu 80 % des Warmwassers bereitstellen.

TIPP

Wer sich bei Neubau oder Sanierung noch nicht für Sonnenkollektoren entscheidet, sollte trotzdem vorausschauend planen. So können Verrohrungen vom Dach bis zum Heizungskeller verlegt und ein geeignetes Elektrokabel oder Leerrohr ohne erheblichen Mehraufwand vorgesehen werden.

Kombinationen von Solarthermie mit einer Heizungs-Wärmepumpe sind ideal: Im Sommer bereitet die Solaranlage das Warmwasser, die Wärmepumpe macht in dieser Zeit Pause.
Im Winter unterstützt die Solaranlage die Heizungs-Wärmepumpe bei Warmwasserbereitung und Heizung.

Ideal ausgelegt wird die Solaranlage für das Warmwasser auf das Sonnenangebot der Übergangszeit. Damit wird eine wirtschaftliche jahresdurchgängige Deckungsrate für die Warmwasserbereitung erreicht.

Solarkollektoren, die die Heizung bzw. die Warmwasserbereitung unterstützen, benötigen zumindest eine Umwälzpumpe. Auch wenn die Energie der Solarpaneele Gratis-Sonnenenergie ist, muss der Strom für die Umwälzpumpen doch berücksichtigt werden, denn ohne Umwälzpumpe funktionieren auch die Solarheizung und die solare Warmwasser-Aufbereitung nicht.

Nicht jeder Raum benötigt die gleiche Wärme. Im Bad sollten es 22°-24° C sein und im Kinderzimmer 22° C. Im Wohnbereich reichen 21° C, in der Küche etwas weniger, zum Schlafen reichen 16°C aus.

Fugen und Ritzen bei Fenstern und Türen bedeuten Energie verschwendendes Dauerlüften. Je geringer diese Fugenverluste sind, desto weniger Heizenergie wird benötigt. Im Fachhandel erhalten Sie entsprechende Materialien zum Verschließen der Fugen.

Kostenintensiv, aber wirkungsvoll: Der Austausch älterer Fenster durch moderne, dichtere Fenster mit verbesserten Isolier- oder Wärmeschutzgläsern verringert den Wärmeverlust bei Fenstern um bis zu 70 %.

Gut gedämmt spart bares Geld: Bei Sanierungen älterer Gebäude sollte vor allem die Dämmung der obersten Geschoßdecke und der Außenwände auf der Prioritätenliste ganz oben stehen. Durch eine gute Dämmung können Sie bis zu 50 % der Heizkosten einsparen.

Wird ein Altbau generalsaniert, können bis zu 80 % der Heizenergie eingespart werden, wenn Außenwände, erdanliegende Böden sowie Dachgeschoße gedämmt und die Heizung erneuert werden.

Kompetente auf die individuellen Bedürfnisse angepasste Planung von Heiz- und Warmwassersystemen und deren fachgerechte Installation sind die Basis für niedrige Heizkosten. Beratung vom Fachmann ist gefragt.

Prinzipiell sollte beachtet werden:

• Anlagentechnik innerhalb des wärmegedämmten Gebäudebereiches installieren, damit Oberflächenverluste von Wärmeerzeuger, Speicher und Verteilleitungen gering bleiben.
• Kurze Leitungswege für Warmwasserversorgung.
• Speicher und Verteilleitungen genau dimensionieren — Überdimensionieren führt zu höheren Heizkosten.
• Dämmen der Verteilleitungen.
• Heiz- und Warmwassersystem mit niedrigen Temperaturen betreiben.
• Elektrische Warmwasser-Zirkulation zeitlich begrenzen.

SmartHome-Produkte können auch nachträglich ohne großen Installationsaufwand und technisches Vorwissen installiert werden. Sie eignen sich für effizientes, sicheres und komfortables Nutzen von Heizung, Beleuchtung, elektrischen Geräten wie auch alle Einrichtungen in Haus und Wohnung, die zu einem effizienten Energieverbrauch beitragen können. Eine Übersicht über die Produkte finden Sie hier.

Der Bereitschafts-Energieverbrauch ist jener Energieverbrauch, der benötigt wird, um die Wassertemperatur im Speicher 24 Stunden lang konstant auf 60° C zu halten, ohne dass Warmwasser entnommen wird. Je niedriger der Bereitschafts-Energieverlust, desto besser ist der Speicher wärmegedämmt.

TIPP

Achten Sie beim Kauf auf den Bereitschafts-Energieverbrauch des Warmwasserspeichers — bis zu  70 % Einsparung sind möglich.