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Hybridanlagen mit Solarthermie

Beim Bau oder der Modernisierung des Eigenheims haben Bauherren neben den Regularien des Bauamtes auch energetische Standards für die Wärmedämmung, die Warmwasserbereitung und die Heizungsanlagen zu berücksichtigen. Im Folgenden erläutern wir Ihnen zunächst die relevanten Vorschriften, die bei der Installation einer Heizungsanlage im Neu- und im Altbau zu beachten sind. Anschließend erfahren Sie, wie eine Kombination aus Brennwertkessel und Solarthermie die geltenden Anforderungen erfüllt und welche Vorteile sich für den Häuslebauer oder Immobilieneigentümer aus einer solchen Anlagenkombination ergeben.
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Vorschriften und Planungshilfen für Hybridanlagen im Überblick

Was schreibt die Energieeinsparverordnung vor?

Die Energieeinsparverordnung (EnEV - nichtamtliche Lesefassung) ist seit dem 1. Januar 2016 in verschärfter Form in Kraft und schreibt hohe Energiestandards für Neubauten vor. Die aktuelle EnEV gilt für Wohn- und Bürogebäude, deren Bauantrag oder Bauanzeige ab dem 1. Januar 2016 eingereicht wurde. In der Vorschriftenneuerung werden vor allem moderne Heizungsanlagen berücksichtigt: Brennwertkessel in Kombination mit Solarthermie bringen Heizeffizienz in den Haushalt.

Illustration einer Hybridanlage: Öltank, Brennwertkessel und SolarthermieanlageIn einer Hybridanlage wie in dieser Kombination aus Ölbrennwertkessel und Solarthermieanlage arbeiten mehrere Wärmeerzeuger zusammen, Grafik: kesselheld.de

Die neuen energetischen Anforderungen auf einen Blick

Neubauten

Den Höchstwert für den jährlichen Primärenergiebedarf des Neubaus ermitteln Energieberater anhand eines “Referenzhauses”. Der Primärenergiebedarf beschreibt nicht nur den Bedarf an Energie zur Warmwasser- und Wärmebereitung, sondern umfasst die Energie, die von der Erzeugung im Kraftwerk bis zur Nutzung im Eigenheim aufgewendet wird.

Das virtuelle Referenzhaus bildet den Idealtypus eines energieeffizienten Hauses ab und wird auf die Baumaße sowie Nutzungsflächen des Neubaus zugeschnitten. Anhand dessen ist eine genaue Ermittlung der Höchstwerte für den Neubau möglich. Berücksichtigt werden in der Kalkulation der Wärmedurchgangskoeffizient der Bauteile, auch U-Wert genannt, der Bemessungswert für die Luftdichtheit der Gebäudehülle sowie Regelungen für den Sonnenschutz und die technische Ausstattung für die Heizung bzw. des Warmwasserbereiters.

Für Neubauten, die unter die Energieeinsparverordnung ab dem Januar 2016 fallen, gilt: Der Jahres-Primärenergiebedarf muss im Vergleich zur EnEV aus dem Jahr 2014 um 25 Prozent niedriger ausfallen. Der Wert für die Mindestwärmedämmung der Gebäudehülle wird um durchschnittlich 20 Prozent gesenkt.

Bestehende Gebäude und Anlagen

Auch für bestehende Gebäude und Anlagen gelten Richtwerte. Zwar fallen diese geringer aus als die Richtwerte für Neubauten, jedoch wird so berücksichtigt, dass nicht in jedem Gebäude alle Modernisierungsmaßnahmen realisierbar sind. Vor allem relevant für bestehende Gebäude sind die Aspekte der Nachrüstung und Verbesserung der Wärmeisolierung.

Nachrüstung

Heizkessel, die vor dem 1. Oktober 1978 installiert worden sind und mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen heizen, sind für den Betrieb nicht zulässig. In diesem Fall fordert die Energieeinsparverordnung die Modernisierung der betroffenen Heizungsanlage.

Nicht betroffen sind Niedertemperaturkessel und Brennwertkessel sowie Heizungsanlagen mit einer Nennleistung von 4 bis 400 Kilowatt.

Ausreichende Dämmung

Maßgeblich für Neubauten und bestehende Gebäude ist der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert). Er beschreibt, wie viel Wärme pro Quadratmeter durch Fenster, Türen und Dachdeckungen geleitet wird. Je größer der U-Wert, desto mehr Wärme entweicht.

Dies ist vor allem für Altbauten relevant. In den meisten Fällen verfügen Gebäude, die bis 1945 errichtet wurden, nur über unzureichende Wärmedämmung und Fensterisolierung. Daraus resultiert ein hoher U-Wert und entsprechend hohe Energiekosten.

Eine energetische Sanierung gemäß den Vorgaben der EnEV und des EEWärmeG schont somit nicht nur die Umwelt, sondern auch Ihren Geldbeutel.

Vorgaben des EEWärmeG

Der EnEV übergeordnet ist das Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG). Das Gesetz soll, wie die Verordnung, den Einsatz regenerativer Energien im Wärmebereich fördern. Betroffen von dem Gesetz sind vor allem Neubauten. So haben neu errichtete Gebäude nach dem EEWärmeG mindestens 15 Prozent des Wärmeenergiebedarfs durch erneuerbare Energien zu decken.

Dieser Prozentsatz variiert jedoch mit Anlagenart: Geothermie und Umweltwärme müssen sogar die Hälfte des Wärmeenergiebedarfs erzeugen.

Eine Hybridheizung aus Solarthermie und Brennwerttechnik erfüllt diese Anforderungen. Zu beachten ist jedoch, dass beide Anlagentypen zur optimalen Leistung aufeinander abgestimmt sein müssen.

Da die Länder im Rahmen des EEWärmeG eigene Bestimmungen festlegen können, gibt es unter den Bundesländern Abweichungen. Beispielsweise in Baden-Württemberg wurde das EEWärmeG nicht nur auf Neubauten, sondern auf den Gebäudebestand ausgeweitet (dort dann EWärmeG). Dies hat zur Folge, dass auch der Gebäudebestand modernisiert wird und mehr Haushalte zur Nutzung regenerativer Energien verpflichtet werden.

Kostensparsam und energieeffizient: Die Hybrid-Anlage

In Anbetracht der verschärften Regelungen der Energieeinsparungsverordnung und der Vorgaben des EEWärmeG lohnt es sich für Neubau-Besitzer, bereits schon in der Bauphase über die Integration erneuerbarer Energien in das neue Eigenheim nachzudenken.

Welche Anlagen sind zulässig?

Um den gestiegenen Energiestandards der EnEV zu entsprechen, haben Hausbesitzer mehrere Optionen. Gas- und Öl-Brennwertkessel sind in Deutschland weit verbreitet und beliebt bei Mietern sowie Eigenheimbesitzern. Während früher hauptsächlich Niedertemperaturkessel genutzt wurden, stehen heute die modernen Brennwertkessel im Fokus.

Wie funktioniert ein Brennwertkessel?

Brennwertkessel nutzen im Gegensatz zu Niedertemperaturkesseln den bei der Verbrennung entstehenden Wasserdampf zur Leistungsverbesserung. Entwärmtes Heizwasser, welches durch das Rücklaufrohr zurück in den Kessel transportiert wird, kühlt den durch Verbrennung entstehenden Wasserdampf. So entsteht Kondensationswärme, die der Brennwertkessel im Vergleich zu einer Niedertemperaturheizung zur Heizunterstützung nutzt. Dadurch entsteht je nach eingesetztem Brennstoff eine Energiegewinn von bis zu 6 Prozent bei Heizöl und bis zu 11 Prozent bei Erdgas.

Die Leistung der Brennwertkessel ist abhängig von dem Wasserstoffanteil des genutzten Brennstoffs. Je höher dieser Anteil ist, desto mehr Wasserdampf entsteht bei der Verbrennung und kann zur Kondensation genutzt werden.

Zwar hat Erdöl einen geringeren Wasserstoffanteil als Erdgas und produziert weniger Wasserdampf, jedoch besitzt Erdöl einen geringeren Taupunkt. Der Taupunkt beschreibt die Temperatur, ab welcher Gase kondensieren. Bei Erdgas geschieht dies bereits bei Temperaturen von 57 Grad abwärts, während Heizöl niedrigere Temperaturen ab 47 Grad zur Kondensation benötigt.

Zusätzlicher Vorteil: Beim Austausch eines Niedertemperaturkessels durch einen Brennwertkessel sind Einsparungen von Heiz- und Brennstoffkosten im Wert von mehreren hundert Euro jährlich möglich.

Mehr Informationen zu den Funktionen, Kosten und Modellen einer modernen Ölheizung gibt es hier.

Solarthermie

Thermische Solaranlagen (nicht zu verwechseln mit Photovoltaikanlagen) halten Einzug in immer mehr deutsche Haushalte - und das zu Recht: Die vielen Anwendungsmöglichkeiten von Solaranlagen sind die ideale Ergänzung zu bekannten Heizmethoden wie den Brennwertkesseln.

Aufgrund der Wetterlage und den oft dunklen Wintermonaten eignen sich Solaranlagen in Deutschland nicht zur eigenständigen Warmwasserbereitung und Wärmeerzeugung. Um die Vorteile von Solaranlagen zu nutzen und dennoch im Winter heizen zu können, sind Kombi-Anlagen, auch Hybridanlagen genannt, die geeignete Wahl für Ihren Haushalt.

Durch die Installation einer solarthermischen Anlage in Ergänzung zu einem bestehenden Öl- oder Gas-Brennwertkessel können bis zu 20 Prozent der Heizkosten eingespart werden. Die kostengünstige Solarenergie kann im Jahresdurchschnitt über 50 Prozent der Warmwasserbereitung abdecken. Bei großer Solarkollektorfläche und dem Einbau eines Pufferspeichers unterstützt die thermische Solaranlage die Heizungsanlage effektiv bei der Wärmeerzeugung.

Wieviel Kollektorfläche ist nötig?

Laut Verbraucherzentrale übernehmen gut dimensionierte Solaranlage bis zu 25 Prozent des Heizwärmebedarfs. Für einen vier Personen-Haushalt ist eine Solarkollektorfläche von 9 Quadratmetern ausreichend, um den Bedarf zu decken.

Funktionsweise einer Öl-Solar-Hybridanlage

Eine Möglichkeit, eine Solarthermie in das Heizsystem zu integrieren, ist die Öl-Solar-Hybridanlage. Zentrale Komponenten sind ein moderner Öl-Brennwertkessel, Solarkollektoren und ein Wasserspeicher.

Solarflüssigkeit ist in den Solarkollektoren enthalten und wird durch Sonnenenergie erwärmt. Das Sole-Wasser-Gemisch wird in den Wasserspeicher geleitet und die Wärme der Flüssigkeit über einen Wärmetauscher auf das Heiz- und Brauchwasser übertragen. Um dieses Wasser nicht zu verunreinigen, ist der Kreislauf der Solarflüssigkeit geschlossen und vom Heizkreislauf getrennt.

Heizungspumpen befördern nach dem Wärmetausch die abgekühlte Solarflüssigkeit zur erneuten Erwärmung zurück in die Solarkollektoren auf dem Hausdach, damit der Kreislauf von vorne beginnen kann.

Doch welche Aufgabe erfüllt der Brennwertkessel?

Sobald die Sonnenenergie nicht mehr ausreicht, um das Heiz- und Brauchwasser zu erwärmen, schaltet sich der Brennwertkessel zu. Dies geschieht meist in den dunklen Wintermonaten.

Eine Öl-Solar-Hybridanlage setzt fossile Energien sparsam ein und senkt somit die Betriebskosten der Heizung. Ein weiterer positiver Nebeneffekt ist die Unabhängigkeit von Rohstoffpreisen, da Hausbesitzer und Immobilieneigentümer einen Teil der Energie hausnah mittels Solarkraft erzeugen.

Kosten für eine Hybridanlage

Durchschnittlich kostet eine neue Hybridheizung in der Kombination Gasbrennstoff und Solarenergie 8.000 bis 14.000 Euro. Abhängig ist der Preis von der Funktion der solarthermischen Anlage und der Größe der Solarkollektorfläche.

Doch die hohen Einsparungen durch Nutzung einer Hybridanlage lassen sich die Kosten schnell amortisieren: Eigentümer können die Energiekosten um bis zu 40 Prozent reduzieren, die Emissionen sogar um bis zu 44 Prozent. Die durchschnittliche Amortisationszeit beträgt 12 Jahre. Nicht in dieser Rechnung miteinbezogen sind die Förderzuschüsse für Solarthermie, die Sie bei Modernisierungen dieser Art beantragen können. So reduziert sich die Amortisationszeit um bis zu weitere drei Jahre.

Zuschüsse und Fördermöglichkeiten

Um die Kosten von bis zu 14.000 Euro für eine Hybridanlage zu decken, ist oft ein hohes Investitionskapital nötig. Doch staatliche Fördergelder ermöglichen es, auch bei kleinem Einkommen die Heizungsanlage auf den neuesten Stand der Technik zu modernisieren. Die KfW-Programme 152 und 430 bieten attraktive und günstige Kreditfinanzierung für Ihre Heizungsanlage. Wird die Heizung aus eigenen Mitteln finanziert, bietet das KfW Programm 431 einen Zuschuss von maximal 7.500 Euro. So können fast die Hälfte der Kosten durch staatliche Fördergelder gedeckt werden.

Darüber hinaus bietet das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) weitere Fördermöglichkeiten an. Dient die Solaranlage zur kombinierten Warmwassererwärmung und Heizungsunterstützung, beträgt der Zuschuss mindestens 2.000 Euro. Weitere Informationen über Zuschüsse und Fördermöglichkeiten erhalten Sie auf den Seiten der KfW und des BAFA.

Dieser Artikel wurde erstellt von: Thorben Frahm, Redakteur www.Daemmen-Und-Sanieren.de