Lassen sich Wärmepumpen effizient in Fachwerkhäusern nutzen?
In diesem Beitrag widmen wir uns der Frage, ob sich ein Fachwerkhaus, das im 17. Jahrhundert errichtet wurde und das denkmalgeschützt ist, mit Hilfe einer Wärmepumpe beheizen lässt und wie groß das Einsparpotential sein kann. Die Antwort darauf hat Walter Diebel, der als Regionalvertriebsleiter bei varmeco arbeitet, im Selbstversuch herausgefunden. Nach dem Heizungstausch beheizt seine Familie die beiden von ihr genutzten Fachwerkhäuser etwa 40 Prozent günstiger als zuvor, als noch Erdgas zum Heizen Verwendung fand.
Denkmalschutz limitiert passive Dämmmaßnahmen
Vor der Sanierung der Heizungstechnik hatte Diebel bereits passive Energiesparmaßnahmen ergriffen – sofern der Denkmalschutz dies zuließ. Von innen sorgen zum Beispiel Lehmputz, Holzfaserplatten oder Wärmedämmputz für geringere Wärmeverluste, außen durfte nur unter den Holz- und Schieferschindeln eine Wärmedämmung angebracht werden. Doch auch damit sind die Wärmeübergangswerte der Häuser von denen heutiger Objekte weit entfernt. Da die Decken der rund 300 Quadratmeter Wohnfläche bietenden Gebäude teils niedrig ist, sind Fußbodenheizungen nicht umsetzbar; Deckenheizungen wären wegen der Balkenkonstruktion nicht sinnvoll. „Somit blieb es bei den klassischen Radiatoren, die zur Deckung des Wärmebedarfs im Winter eine höhere Vorlauftemperatur benötigen“, erklärt Diebel.
Klimaneutral heizen mit Strom und Pellets statt Erdgas
Nicht gerade die besten Voraussetzungen für den Einsatz von Heizungswärmepumpen, denn bei hohen Vorlauftemperaturen arbeiten sie mit einem schlechten Wirkungsgrad. Doch TGA-Fachplaner Diebel liebt Herausforderungen, und als sein Arbeitgeber die eXergiemaschine herausbrachte, wagte er sich an das Sanierungsprojekt. „Wir wollten gerne auf eine saubere Heizungstechnik umsteigen“, berichtet er. Strom oder Holz sollten Erdgas als Energieträger ablösen. „Die eXergiemaschine ermöglicht es, auch für unsere Fachwerkhäuser ein effizientes Heizsystem zu planen, welches eine Wärmepumpe als Hauptquelle nutzt.“
Die eXergiemaschine sorgt für den nötigen Temperatur-Boost
Die eXergiemaschine ist eine von Diebels Arbeitgeber varmeco und ihrem Schweizer Partner BMS-Energietechnik entwickelte, spezielle Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die für höhere Quellentemperaturen von 30 Grad und mehr konzipiert ist. Sie ersetzt die Heizungswärmepumpe also nicht, sondern kann sie sinnvoll ergänzen. Die Wärmepumpe kann in ihrem bestmöglichen Betriebsbereich arbeiten und braucht nur 35 oder 40 Grad zu liefern, die eXergiemaschine bewirkt einen weiteren Temperaturhub auf bis zu 65 Grad. Das ist heiß genug für hohe Vorlauftemperaturen im Heizkreis oder für die hygienische Warmwasserbereitung. „Obwohl dann zwei Geräte – Wärmepumpe und eXergiemaschine – arbeiten, brauchen sie in Summe deutlich weniger Strom als eine Wärmepumpe alleine, die hohe Zieltemperaturen erreichen muss“, erläutert Diebel.
Platz (für Heizspeicher) ist auch im kleinsten Keller
Für den Betrieb der eXergiemaschine ist ein Heizspeicher erforderlich, wie er in neueren Heizsystemen ohnehin verwendet wird. Bei Familie Diebel war dessen Einbringung jedoch nicht so einfach möglich: „Niedrige Decken und kleine Türen sprachen gegen einen Speicher mit dem nötigen Volumen – also haben wir stattdessen drei kleinere installieren lassen“, so Diebel. Jedem Speicher ist ein eigener Temperaturbereich (kühl, warm, heiß) zugeordnet. Die Heizkreise der beiden Gebäude und der hydraulische Durchlauferhitzer zur Warmwasserbereitung greifen auf den heißen Speicher zu, in dessen oberem Bereich eine Temperatur von etwa 65 Grad bereitgestellt wird.
Pelletkessel für die kalten Wintertage
Bis hinab zu einer Außentemperatur von zirka fünf Grad liefern die neue Luft-Wasser-Wärmepumpe und die eXergiemaschine ausreichend Wärme, um die Heizung und Warmwasserbereitung zu bedienen. Bei Temperaturen um und unter dem Gefrierpunkt unterstützt eine Pelletheizung (mit Feinstaubfilter) die Heizanlage.
Übergeordneter Regler schafft Transparenz
Die Regler aller Heizquellen arbeiten temperaturgeführt und autonom. Dennoch hat Diebel dem System eine übergeordnete Elektronik spendiert – den Systemregler VarCon380 von varmeco. „An dem Regler kann ich den Betriebsstatus der Quellen und die Wärmeflüsse (die jeweiligen Temperaturen in Vor- und Rücklauf) oder Störmeldungen einsehen“, nennt der Hausbesitzer den Vorteil des VarCon380. „Alle wesentlichen Betriebsinformationen werden in einer übersichtlichen Oberfläche dargestellt, die ich über Ethernet beziehungsweise Internet am Rechner einsehen kann.“ Außerdem ließ sich mithilfe des Systemreglers die Heizkreissteuerung für die beiden Gebäude optimieren, um noch mehr Energie zu sparen.
Etwa 40 Prozent weniger Energiekosten
Mit dem Ergebnis seines Sanierungsprojekts ist Diebel zufrieden: „Wir heizen nun nicht nur CO2-neutral, sondern sparen auch Betriebskosten. Statt rund 7.000 Euro pro Jahr für Erdgas geben wir heute etwa 4.200 Euro für Heizungsstrom und Pellets aus. Die Energiekosten sind somit 40 Prozent niedriger.“ Die Investition in die neue Technik macht sich also langfristig bezahlt. „Die Amortisationszeit ist zwar länger als bei vielen anderen Objekten“, räumt Diebel ein. „Aber unser Haus beweist, dass auch rund 400 Jahre alte Gebäude mit einer modernen Heizungszentrale ausgestattet und wirtschaftlich betrieben werden können.“
Weitere Informationen: eXergiemaschine eXm – die Lösung für Effizienz-Probleme
