Hybridheizungen setzen auf verschiedene Heizungssysteme, beispielsweise auf eine Gasheizung in Kombination mit Solarthermie. Die staatlichen Förderungen machen sie zu einer attraktiven Möglichkeit für Hausbesitzer, die mit erneuerbaren Energien heizen möchten.
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Hybridheizungen: Arten und Definition
Eine Hybridheizung setzt sich aus zwei oder drei Heizungssystemen zusammen, die zusammen die Wärmeversorgung und die Warmwasserbereitung übernehmen. Oft wird ein Heizungssystem mit erneuerbaren Energien betrieben. Da aber beispielsweise eine Solarthermieanlage im Winter nicht genug Wärme erzeugt, schaltet sich dann die Gas- oder Ölheizung ein und unterstützt sie, wenn die Leistung nicht reicht.
Gängige Kombinationen sind beispielsweise:
- Solarthermie + Gasheizung
- Solarthermie + Pelletheizung
- Wärmepumpe + Gasheizung
- Wärmepumpe + Kamin
- Wärmepumpe + Ölheizung
Das Gehirn jeder Hybridheizung ist die Steuerungseinheit, die die verschiedenen Wärmeerzeuger und ihre Zusammenarbeit regelt, sodass zu jedem Zeitpunkt die günstigste Wärmequelle passend zum Bedarf zum Einsatz kommt.
Als Bindeglied dient ein Pufferspeicher, der die Wärme der verschiedenen Quellen speichert und in den Heizungskreislauf speist. Ein solcher Behälter enthält typischerweise 500 bis 1.000 Liter.
Maßgebend für den Wirkungsgrad einer Hybridheizung ist die Auslegung. Dabei unterscheidet man zwischen diesen Betriebsarten:
- Bivalent-alternativer Betrieb – ab einer bestimmten Außentemperatur arbeitet nur ein System, etwa die Wärmepumpe. Wird die Temperatur unterschritten, schaltet sich die Wärmepumpe aus und das zweite System (zum Beispiel die Pelletheizung) übernimmt die Wärmeversorgung.
- Bivalent-paralleler Betrieb – ein System (z. B. Solarthermie) arbeitet allein bis zur Unterschreitung einer bestimmten Temperatur. Danach wird es von einem zweiten System (beispielsweise Gasheizung) unterstützt, die zwei Heizsysteme arbeiten gleichzeitig.
- Bivalent-teilparalleler Betrieb – ein Wärmeerzeuger, zum Beispiel die Wärmepumpe, deckt bis zu einer bestimmten Außentemperatur den kompletten Wärmebedarf ab. Darunter arbeiten beide Systeme zusammen bis zu einer bestimmten Außentemperatur, danach schaltet sich die Wärmepumpe aus und die zweite Heizung deckt allein den Wärmebedarf ab.
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Hybridheizungen: Diese Systeme stehen zur Auswahl
Bei einer Hybridheizung geht es darum, eine mit fossilen Brennstoffen betriebene Heizung mit einer zu kombinieren, die auf regenerative Energien setzt. In den folgenden Abschnitten stellen wir die einzelnen Systeme vor.
Wärmepumpen
Eine Wärmepumpe verwendet ein Kältemittel, das bei normalem Druck bereits bei Umgebungstemperatur verdampft und der Umgebung Wärme entzieht. Ein Kompressor verdichtet dann das Kältemittel und bringt es auf einen höheren Druck, bei dem es wieder verflüssigt und Wärme abgibt. Ein Wärmetauscher überträgt die Wärme an das Heizungswasser oder bei Luft-Luft-Wärmepumpen an die Luft.
Je nach Wärmereservoir unterscheidet man zwischen:
- Luft-Wasser-Wärmepumpen – eine solche Wärmepumpe nutzt die Wärme der Umgebungsluft als Reservoir. Geringen Anschaffungs- und Einbaukosten stehen ein niedriger Wirkungsgrad bei tiefen Temperaturen gegenüber.
- Sole-Wasser-Wärmepumpen –Erdkollektoren oder Erdsonden nutzen die Erdwärme als Reservoir. Weil die Temperatur im Erdreich ganzjährig mindestens 10 Grad beträgt, arbeitet die Wärmepumpe effizienter. Jedoch sind Tiefbohrungen nur mit einer Genehmigung möglich und nicht überall gestattet.
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen – die Wärmepumpe nutzt hier die Wärme eines Grundwasserreservoirs. Weil die Temperatur auch im Winter bei circa 10 Grad liegt, arbeiten sie ebenfalls sehr effizient. Allerdings benötigen sie zwei Brunnen sowie zwei separate Pumpen, die die Installationskosten erhöhen.
- Luft-Luft-Wärmepumpen – eine Luft-Luft-Wärmepumpe funktioniert ohne Wasserkreislauf, da die aus der Umgebungsluft gewonnene Wärme über Wärmetauscher die hereinströmende Luft erwärmt. Um die Luft im ganzen Haus zu verteilen, sind Innenluftkanäle in jedem Raum notwendig. Ist keine Lüftungsanlage vorhanden, steigen die Einbaukosten. In Mitteleuropa ist eine Luft-Luft-Wärmepumpe nur in sehr gut gedämmten Gebäuden (Niedrigenergiehäusern) in der Lage, auch im Winter den kompletten Wärmebedarf zu decken.
Eine fachkundig ausgelegte Luft-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist dagegen durchaus in der Lage, den Wärmebedarf eines gut gedämmten Gebäudes zu decken. In alten, schlecht gedämmten Häusern mit hohem Wärmebedarf benötigt sie dagegen oft ein zweites Heizsystem als Unterstützung.
Weiter entscheidet die Leistungszahl, also das Verhältnis zwischen erzeugter Wärme und verbrauchtem Strom, über die Effizienz einer Wärmepumpe. Insbesondere Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten ab einer bestimmten Außentemperatur nicht mehr wirtschaftlich, da sie zu viel Strom verwenden müssen, um die kalte Umgebungsluft als Wärmereservoir zu nutzen. Daher kann es sich lohnen, ab einem bestimmten Punkt die Wärmepumpe auszuschalten und beispielsweise mit einer Pelletheizung zu heizen.
Biomassenheizungen
Biomassenheizungen verbrennen pflanzliche oder organische Stoffe, meist Holz in Form von zusammengepressten Sägemehlresten (Pellets), Stückholz oder Heizschnitzel.
Zu den am meisten verbreiteten Holzheizungen zählen in Deutschland Pellet- und Hackschnitzelheizungen. Das Holz verbrennt hier in einem Kessel und erwärmt das Wasser in einem Pufferspeicher, der die Zentralanlage versorgt.
Durch eine gesteuerte Sauerstoffzufuhr sind eine saubere Verbrennung und hohe Wirkungsgrade von bis zu 95 Prozent möglich. Zudem befördert eine automatische Beschickungsanlage den Brennstoff zum Kessel, wodurch der Komfort sehr hoch ist.
Kachelöfen und Kaminöfen gelten dagegen als Einzelfeuerstätten, da sie nicht an einen Heizungswasserkreislauf angeschlossen sind. Die Beschickung mit Scheitholz erfolgt manuell. Zu den Vorteilen zählen geringe Einbau- und Anschaffungskosten, wenn ein Schornstein bereits vorhanden ist.
In einem Hybridsystem arbeitet eine Holzheizung beispielsweise zusammen mit einer Solarthermieanlage und übernimmt in den Wintermonaten die Warmwasserbereitung sowie die Versorgung mit Heizwärme zum Teil oder komplett.
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Solarthermie
In einer Solarthermieanlage erwärmt sich eine Solarflüssigkeit aus Propylenglykol und Wasser in Rohren auf bis zu 95 Grad. Dies geschieht, weil die Paneele (Solarkollektoren) mit einem beschichteten Blech ausgestattet sind, das die Sonnenenergie besonders effizient verwertet. Die Solarflüssigkeit zirkuliert in den Rohren und gelangt zum Pufferspeicher, wo sie ihre Wärme überträgt.
In Mitteleuropa reicht die Energie im Winter jedoch nicht aus, um ein Gebäude mit Heizwasser und Wärme zu versorgen. Solarthermieanlagen, die die Heizung versorgen, erreichen im Jahresmittel einen Deckungsgrad zwischen 30 und 35 Prozent, stellen also circa ein Drittel der benötigten Wärme bereit. Dient die Solarthermie nur der Warmwasserbereitung, ist bei optimaler Ausrichtung ein Deckungsgrad von bis zu 60 Prozent möglich.
Generell werden Solarthermieanlagen aber immer als Teil einer Hybridheizung geplant. Als zweiter Wärmeerzeuger eignet sich etwa eine Gas- oder eine Holzheizung.
Öl- und Gasheizungen
Gas- und Ölheizungen mit Brennwerttechnik, die die Kondensationswärme nutzen, kommen auf Wirkungsgrade von über 90 Prozent. In Deutschland heizen fast drei Viertel der Haushalte derzeit mit Gas oder mit Öl, sodass es sich um eine etablierte Technologie handelt. Ist in einem Bestandsgebäude eine Gasheizung bereits vorhanden, reicht es oft nur, den alten Kessel gegen einen effizienteren austauschen, was Kosten spart.
Als Unterstützung für eine Solarthermieanlage oder eine Wärmepumpe lassen sie sich Gas- und Ölheizungen flexibel anschließen und liefern zuverlässig Wärme. Allerdings dürfen Ölheizungen mit Brennwerttechnik nur bis Ende 2025 installiert werden. Moderne Heizsysteme können sich als Teil einer Hybridheizung trotzdem durchaus lohnen.
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Fernwärme
Fernwärmenetze nutzen die Abwärme, die in Industrieprozessen, Kraftwerken oder bei der Abfallverbrennung entsteht (Kräfte-Wärme-Kopplung). Beispielsweise erzeugt eine Dampfturbine in einem Gaskraftwerk Strom, Wärmetauscher geben die Abwärme an das Fernwärmenetz ab.
Wer Fernwärme beziehen möchte, braucht eine Übergabestation, der Anschluss kostet zwischen 5.000 und 15.000 EUR. Voraussetzung dafür ist, dass das Gebäude in einem Anschlussgebiet liegt. Fernwärmenetze gibt es vor allem in Städten sowie in der Nähe von Kraftwerken und Industriegebieten.
Wer bereits mit Fernwärme heizt, kann mit einer Hybridheizung seine Kosten senken, beispielsweise in Kombination mit einer Solarthermieanlage oder mit einer solarstrombetriebenen Wärmepumpe.
Photovoltaikanlage
Eine Photovoltaikanlage liefert zunächst keine Wärme. Wird der Strom jedoch verwendet, um eine Wärmepumpe zu betreiben, trägt sie auch zur nachhaltigen Wärmeversorgung war. Im Frühjahr und im Herbst ist es je nach Wetterbedingung möglich, die Wärmepumpe zum größten Teil mit Strom aus der Solaranlage zu betreiben, doch selbst im Winter lässt sich an sonnigen Tagen mit einer richtig dimensioniert Solaranlage bis zu 20 Prozent des Strombedarfs decken.
| Heizungsart | Anschaffungskosten | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|
| Solarthermieanlage | 5.000-15.000 € | Effiziente Nutzung der Sonnenwärme | Geringer Energieertrag im Winter |
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | 10.000 – 18.000 € | Geringer Installationsaufwand | Effizienz geringer als bei Luft-Wasser- oder Sole-Wasser-Wärmepumpen Schlechter Wirkungsgrad bei niedrigen Temperaturen |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 11.000–18.000* € | Hoher Wirkungsgrad | Hohe Investition Anschluss wg. Genehmigungen nicht immer möglich |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden | 13.000–18.000* € | Hoher Wirkungsgrad | Hohe Investition Anschluss wg. Genehmigungen nicht immer möglich |
| Pelletkessel | 10.000-15.000 €** | Nachhaltige Biomasse Geringe Brennstoffkosten | Lagerraum erforderlich Hohe Investition Hohe Feinstaubemissionen |
| Öl-Brennwertkessel | 5.000-7.000 € | – | Keine Förderung als Teil einer Hybridheizung möglich Hohe Brennstoffkosten |
| Gas-Brennwertkessel | 4.000-5.000 € | Etablierte Technik | Hohe Brennstoffkosten |
** Zuzüglich Kosten für Lagerraum und Fördertechnik
Für wen lohnt sich eine Hybridheizung?
Wer neu baut, senkt mit einer fachkundig geplanten Hybridheizung sowohl seine Heizkosten als auch seinen CO₂-Fußabdruck. Eine Holz- oder eine Gas-Brennwertheizung ergänzt beispielsweise die Solarthermie, sodass Hausbesitzer in den Sommermonaten und in der Übergangszeit günstige Wärme zur Verfügung haben.
Entscheiden sich die Bauherren dagegen für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, ist bei gut gedämmten Neubauten keine Unterstützung nötig, da diese genug Leistung liefert, um das Gebäude zu versorgen. Jedoch kann die Wärmepumpe kleiner dimensioniert werden, wenn beispielsweise ein wasserführender Kamin die Bedarfsspitzen deckt.
Insgesamt bedeutet eine Hybridheizung eine höhere Anfangsinvestition, da zwei Wärmeerzeuger notwendig sind, die gekauft und installiert werden müssen und eine regelmäßige Wartung sowie Reparaturen erfordern. Jedoch hängt der Wartungsaufwand konkret von den Systemen ab. Solarthermieanlagen gelten beispielsweise als wartungsarm, Holzheizungen verursachen dagegen überdurchschnittliche Wartungskosten.
Im Bestand ermöglicht eine Hybridheizung, den Wärmebedarf zumindest zum Teil mit Erneuerbaren zu decken. Allerdings liegen die Investitionskosten zum Teil höher als im Neubau, beispielsweise wenn eine Fußbodenheizung nachträglich installiert wird, um mit einer Wärmepumpe zu heizen.
Muss der alte Ölkessel ohnehin ersetzt werden, lohnt es sich allein wegen der staatlichen Förderungen, über eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Brennwert-Gasheizung nachzudenken. Zwar sind die Anschaffungskosten zunächst höher. Da fossile Brennstoffe jedoch künftig wegen des steigenden CO₂-Preises teurer werden, rentiert sich eine solche Investition über die Jahre gerechnet trotzdem.
Hinweis: Wer seinen Altbau saniert und dämmt, um seinen Wärmebedarf zu senken, erhält im Rahmen des KfW-Programms „Energieeffizient sanieren“ günstige Darlehen.
Wie fördert der Staat Hybridheizungen?
Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert ab 2024 wieder Hybridheizungen und erstattet mit verschiedenen Programmen einkommensabhängig bis zu 70 Prozent der Kosten.
Beschlossen sind unter anderem bis zu 30 Prozent Basisförderung sowie zusätzliche 25 Prozent Geschwindigkeitsbonus für Hausbesitzer, die bis 2028 einen alten Öl- oder Gaskessel ersetzen und auf Erneuerbare umsteigen. Liegt das zu versteuernde Einkommen unter 40.000 EUR im Jahr, soll es weitere 30 Prozent Bonus geben.
Allerdings gelten für die staatlichen Zuschüsse folgende Bedingungen:
- Gas- und Ölheizungen dürfen in Neubauten als Teil einer Hybridheizung nur installiert werden, wenn 65 Prozent der Energie des Hybridsystems aus erneuerbaren Quellen stammt.
- Gefördert wird künftig nur der erneuerbare Teil der Hybridheizung. Eine Förderung für Gasheizungen ist nicht mehr geplant.
- Biomassenheizungen (Holzheizungen) erhalten den Geschwindigkeitsbonus nur in Kombination mit Solarthermie, einer Photovoltaikanlage oder einer Wärmepumpe, die die Warmwasserbereitung vollständig deckt. Zudem gibt es einen Emissionsminderungszuschlag in Höhe von 2.500 EUR, wenn die Anlagen den Emissionsgrenzwert für Staub von 2,5 Milligramm pro Kubikmeter einhalten.
- Bei Wasser-Wasser- und Sole-Wasser-Wärmepumpen gibt es zusätzlich einen Effizienzbonus in Höhe von 5 Prozent.
Hinweis: Planen Sie eine Hybridheizung? Eine fachkundige Energieberatung schafft Klarheit über die Voraussetzungen und hilft dabei, alle staatlichen Fördermaßnahmen abzugreifen.
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