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Hybrid-Heizung aus dem Baukasten: Wärme auf Vorrat speichern

Das Herz der Hybridheizung: der Wärmespeicher
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Das Herz der Hybridheizung: der Wärmespeicher

Januar 2013 Viele Fragen beschäftigen heute die Verbraucher, wenn es um die Wärmeversorgung geht: Wie kann die Heizungsanlage sinnvoll modernisiert werden, wie lassen sich die Energiekosten senken? Was steigert die Effizienz und was ist wirklich zukunftsfähig? Neben Komfort und Wohnqualität spielen Themen wie Einbindung alternativer Energien, Nachhaltigkeit, Klimaverträglichkeit und Versorgungssicherheit eine immer wichtigere Rolle bei der Entscheidung. Eine mögliche Antwort kann eine Hybridheizung sein.


Die Hybridheizung gewährleistet eine Versorgungssicherheit ohne Komforteinbußen, auch wenn zeitweise ein Energieträger nicht zur Verfügung steht. Dieser Aspekt wird insbesondere mit dem zukünftig zunehmenden Anteil an stark schwankenden, das heißt nicht immer verfügbaren, alternativen Energien immer wichtiger. Diese Ansprüche erfüllt eine moderne Hybridheizung, weil mit ihr verschiedene Systeme zur Wärmeerzeugung vorteilhaft kombiniert werden können.

nach obenHybridsysteme

Das Wort "Hybrid" ist griechischen Ursprungs und bezeichnet etwas "Gebündeltes" oder "Gemischtes". Der Hybridantrieb beim Auto steht für die energiesparende Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor. Hybrid-Heizungssysteme stehen für die energiesparende Kombination verschiedener Wärmequellen. Sie sind effizient und flexibel erweiterbar. Sie kommen im Neubau und bei der Sanierung und Erweiterung bestehender Heizungsanlagen zum Einsatz.

Im Mittelpunkt der Hybridheizung steht der zentrale Wärmespeicher. In dieses "Herz" der Hybridheizung speisen beispielsweise Solarkollektoren, fossil beheizte Heizungen, wasserführende Holzöfen oder Wärmepumpen Wärme ein.

Der Speicher steht so als Wärmequelle für die Heizung und die Warmwasserbereitung zur Verfügung. Erst wenn im Speicher der Wärmevorrat nicht mehr ausreichend mit alternativen Energien gedeckt werden kann, übernimmt der zentrale Wärmeerzeuger (Heizkessel Öl/Gas) wieder die Wärmeerzeugung.

Wie eine Hybridheizung funktioniert.
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Wie eine Hybridheizung funktioniert.

Die Modernisierung einer Heizung zu einer Hybridheizung stellt ein neues Konzept der Wärmeerzeugung dar und lässt sich Schritt für Schritt umsetzen. Der Wärmespeicher muss für alle späteren Wärmeerzeuger vorgesehen sein. Zum Beispiel wird ein bestehender Heizkessel mit einer Solarthermie-Anlage plus Wärmespeicher erweitert. Zu einem späteren Zeitpunkt können dann weitere Wärmeerzeuger wie ein Kaminofen oder eine Wärmepumpe hinzukommen.

Das Herz der Hybridheizung, in dem die erzeugte Wärme gespeichert wird und über einen längeren Zeitraum wieder abgegeben werden kann, ist der Wärmespeicher, der auch technisch Pufferspeicher genannt wird.

Er macht sich zunutze, dass Wasser die Energie sehr gut speichern kann. Die gerade zur Verfügung stehende Energie (aus Solaranlage, Kaminofen, Wärmepumpe, Heizkessel) erhitzt Heizungswasser, das über Regelventile in einen großvolumigen Speicher geleitet wird. Eine dichte Wärmeschutz-Ummantelung des Speichers verhindert Temperaturverluste.

nach obenAuf die Größe kommt es an

Das Volumen eines Speichers richtet sich nach der Größe der Heizungsanlage und den Möglichkeiten der Installation. Grundsätzlich gilt: Je größer der Speicher ist, desto mehr Wärme kann er aufnehmen und später wieder abgeben.

Beispiel: Wenn ein Speicher mit 800 Litern Wasser von 35 auf 85 °C aufgewärmt wird, dann enthält er 46 Kilowattstunden Wärme. Das reicht beispielsweise in der Übergangszeit, um ein 1- bis 2-Familienhaus ein bis zwei Tage lang zu heizen.

nach obenVorausschauend denken

Bei der Planung des Speichers ist es wichtig, an eine mögliche Nachrüstung des Heizungssystems zu denken, denn die Zahl der Anschlüsse entscheidet über die Zahl der einspeisenden Wärmeerzeuger.

nach obenHeizkessel für Öl oder Gas

Brennwertgeräte für Öl oder Gas bieten heute die effizienteste Technik zur Wärmeerzeugung. Durch ihre spezielle Konstruktion erreichen Sie einen sehr hohen Nutzungsgrad und arbeiten besonders energiesparend. Brennwertgeräte verwerten nicht nur die spürbare Wärme, die direkt bei der Verbrennung von Erdgas oder Heizöl entsteht, sondern sie gewinnen auch mit einem speziellen Wärmeüberträger die im Wasserdampf des Abgases gebundene Wärme zurück. Bei Standard- oder Niedertemperatur-Heizkesseln entweicht diese Wärme ungenutzt durch den Schornstein.

nach obenSolarthermie-Anlage

Eine Solarthermie-Anlage ist die perfekte Ergänzung zu jedem Wärmeerzeuger. Sie nimmt regenerative Wärme von der Sonne auf und speist diese in Ihre Hybridheizung ein. Sie benötigen in etwa eine Solarkollektorfläche von 4 bis 6 m² bei Warmwasserbereitung bzw. 10 bis 15 m² bei Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitung. Durch eine richtige Einstellung der Heizungsregelung wird der Solarertrag maximiert.

nach obenKachel- und Kaminöfen mit Wassertasche

Kachel- und Kaminöfen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Sie strahlen eine gemütliche Wärme ab und werden regenerativ beheizt. Gerade bei sanierten Gebäuden und Neubauten bietet es sich an, den Kachel- oder Kaminofen an den Wärmespeicher der Heizungsanlage anzuschließen. Ein wasserdurchströmter Wärmetauscher entnimmt den heißen Abgasen einen Teil der Wärme und führt diese dem Heizungspufferspeicher zu.

Verfügt ein Kamin- oder Kachelofen über eine Wassertasche, wird die überschüssige Wärme in der Hybridheizung und somit im ganzen Haus genutzt.

nach obenWärmepumpen

Elektrisch betriebene Wärmepumpen können aus drei Energiequellen gespeicherte Wärme gewinnen: Außenluft, Erdreich und Grundwasser. In einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert ein Kältemittel, das schon bei niedriger Temperatur verdampft. Über Kompression wird das Kältemittel auf ein höheres Temperaturniveau "gepumpt". Bei der Dekompression im Verflüssiger gibt das Kältemittel die aufgenommene Umweltenergie in Form von Wärme an das Heizungssystem ab.

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Die Wärmequelle Luft steht überall in unbegrenzter Menge zur Verfügung. Luft/Wasser-Wärmepumpen können auch bei Außentemperaturen unter 0 °C noch Heizwärme gewinnen.

nach obenWärme für den späteren Gebrauch speichern

Sonnenenergie steht nicht nach Bedarf zur Verfügung. Daher wird das in der Solarthermie-Anlage am Tag von der Sonne aufgeheizte Wasser im Wärmespeicher bevorratet. Morgens und abends, wenn Warmwasser und Heizenergie benötigt werden, die Sonne aber eventuell nicht scheint, kann die Energie aus dem Wärmespeicher wieder entnommen werden.

Was für die Solarthermie gilt, gilt auch für die Luft-Wärmepumpe: Beide benötigen einen Wärmespeicher, um im Bedarfsfall genügend Energie zur Verfügung stellen zu können.

Wärmespeichersysteme
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Wärmespeichersysteme
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nach obenUnterstützung für den Heizkessel

Insbesondere in den Übergangsmonaten kann ein Großteil des Energiebedarfs regenerativ erzeugt werden. Das, was Sie regenerativ von der Sonne oder aus dem Kaminofen bekommen, brauchen Sie konventionell (Öl/Gas) nicht mehr nachzuheizen.

Bei der häufig gewählten Kombination von solarer Heizungsunterstützung und neuem Brennwertkessel, einschließlich der Optimierung der Heizungsanlage, können in Abhängigkeit vom Gebäude nennenswerte Einsparungen (bis zu einem Drittel im Vergleich zu einem alten Standardkessel) erzielt werden.

nach obenTipp

Beim Service-Portal www.intelligent-heizen.info gibt es weitere Informationen, unter anderem auch über Fördermittel und die Suche nach Fachhandwerkern.

Basiswissen Energie

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Die im Wasserdampf enthaltene Abwärme wird im Brennwertkessel nutzbar gemacht.
Richtig heizen / Seite 2
Dr. Johannes Spruth, Diplom-Physiker und Autor
Richtig heizen: Interview / Seite 4
Der Wärmespeicher muss richtig dimensioniert sein, damit die Solarthermie-Anlage effektiv arbeitet.
Dimensionierung und Kosten

Schlagworte dieser Seite:

Heizkessel, Heizung, Hybridheizung, Hybridsysteme, Kachelofen, Solarthermie, Warmwasserbereitung, Wärmepumpe

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