Heutzutage gibt es eine so große Auswahl an verschiedenen Heizsystemen wie nie zuvor. Ob eine Gasheizung mit zusätzlicher Solaranlage, eine Luft- oder Erd-Wärmepumpe. Viele Verbraucher können sich zwischen den vielen unterschiedlichen Heizsystemen nicht entscheiden, welches für ihr Gebäude das Richtige ist. Im Folgenden werden die fünf häufigsten Heizsysteme verglichen und Anschaffungskosten, Fördergelder, Betriebskosten und CO₂-Emission innerhalb von 20 Jahren genauer betrachtet.

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Refernzhaus für den Vergleich

Als Referenzobjekt dient ein 150qm großes Bestandsgebäude von 1992, welches mit 4 Personen einen Jahresenergiebedarf von 25.000 kwh/Jahr an Gas aufweist. Im Erdgeschoss ist eine Fußbodenheizung und im Obergeschoss sind Heizkörper installiert, außerdem liegt die Vorlauftemperatur bei 55 Grad Celsius und die Rücklauftemperatur bei 45 Grad Celsius.

Welche Annahmen werden getroffen?

Für die Ausrechnung werden aktuelle Gas- Strom- und Pellettpreise berücksichtigt und für die Jahresarbeitszahlen der Luft-Wärmepumpe (3,2) und der Erd-Wärmepumpe (4,2) entsprechende Werte hinterlegt. Außerdem werden der aktuelle Jahresverbrauch des Hauses, Preissteigerung, Solarkollektorfläche und Abgasverluste von allen Systemen, CO₂-Ausstoße und Fördergelder berücksichtigt.

Investitionskosten

Bei einem Umstieg von einem Gasheizgerät zu einem Brennwertgerät liegen die Investitionskosten bei rund 11.500 €. Wird so ein Brennwertsystem mit Solarthermie kombiniert, summieren sich diese auf 18.200 €. Bei einer Luft-Wärmepumpe sind es 12.675 € und bei einer Erd-Wärmepumpe 16.900 €. Für eine Pelletanlage sollten 15.600 € eingeplant werden. Hierbei sind die Fördermittel schon eingerechnet.

Jährliche Betriebskosten

Neben den Anschaffungskosten, sollten auch die jährlichen Betriebskosten, wie die Instandhaltung einbezogen werden. Diese Kosten können stark variieren, denn bei einem Gasbrennwertsystem sind diese günstiger als zum Beispiel bei einer Luftwärmepumpe.

Auch bei den Energiekosten zeigen sich deutliche Unterschiede. Eine erste Möglichkeit Energie zu sparen, kann ein hydraulischer Abgleich des alten Systems sein. Die Kosten belaufen sich auf ca. 1.000 €, dieser wird gefördert und kann für 10 % Energieeinsparungen sorgen. Wenn ein neues Heizsystem genutzt wird, können die Einsparungen je nach System sehr unterschiedlich ausfallen.  In dieser Betrachtung wird ein Zeitraum von 20 Jahren festgelegt und die Preissteigerung der Energiekosten einkalkuliert. Dabei wurde angenommen, dass der Strom – und Gaspreis gleichermaßen um 4% im Jahr steigen. Die alte Anlage kommt dabei auf fast 100.000 € Betriebskosten. Durch einen Wechsel zu einem Gas-Brennwertsystem kann Energie eingespart werden, aber richtig deutlich wird dies bei einer Investition in ein System mit einem regenerativen Energieträger. Dabei kommt man zum Beispiel bei einer Luft-Wärmepumpe oder einer Pelletanalge auf 50.000 € Betriebskosten. Gewinner ist allerdings die Erd-Wärmepumpe, bei der man mehr als 50 % der Energiekosten sparen kann.

CO₂ Emissionen

Nicht außer Acht zu lassen sind die CO₂-Emission über die nächsten 20 Jahre, denn auch hier kann eine ganze Menge eingespart werden. Das Gasbrennwertgerät verbraucht 92 Tonnen innerhalb der nächsten 20 Jahre. Durch die Kombination mit Solarthermie oder auch mit der Investition in eine Luft-Wärmepumpe oder Er-Wärmepumpe kann sich die CO₂-Emission um mehr als 50 % reduzieren. Bei einer Pelletanlage verringert sich der Ausstoß ebenfalls deutlich, jedoch werden die eigentlichen CO₂-Ausstöße bei der Verbrennung nicht mit eingerechnet, da bei Holz und Pellets diese als CO₂-neutral betrachtet werden. Hier spiegeln sich ausschließlich die Emissionen beim Transport mit LKW oder der Herstellung wieder.

Gesamtfazit

Bei einem Gasbrennwertgerät sind die Investitionskosten mit ca. 11.500 € zwar sehr niedrig, aber dafür sind die Einsparungen von gerade einmal 15.314 € im Vergleich zu den anderen Heizsystemen sehr gering. Die Gashybridanlage hat mit 7.000 € mehr, etwas höhere Investitionskosten, aber dafür verdoppeln sich die Einsparungen auf 30.000 € über 20 Jahre. Die Luftwärmepumpe, welche ähnliche Investitionen wie die Gasbrennwertheizung hat, kann mit 46.000 € eine deutlich höhere Einsparung erzielen. Die Erd-Wärmepumpe mit Investitionen von über 17.000 €, also ähnlich wie die Gastherme, hat mit 55.000 € über 20 Jahre, die höchste Einsparung der hier verglichenen Systeme. Die Pelletanlage hat ähnliche Investitionskosten wie die Wärmepumpe, aber weniger Einsparungen auf 20 Jahre. Aus allen gesammelten und errechneten Daten ist eine große Tabelle entstanden, die individuell umgeschrieben und genutzt werden kann. Falls eine professionelle Berechnung benötigt wird, sollte man sich jedoch an einen Fachhandwerker wenden.

Bei einer neuen Heizung kommt es auf das richtige Füllmedium an. In den vergangenen Jahren haben moderne Werkstoffe, komplexe Komponenten und die kompakte Bauweise von Heizungsanlagen zu stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich des Füllwassers geführt. Moderne Heizungen können nicht mit normalem Leitungswasser befüllt werden, die konkreten Anforderungen an das Füll-und Ergänzungswasser legt die Richtlinienreihe VDI 2035 fest.  Aber warum ist das normale Trinkwasser nicht immer geeignet und wie muss das Wasser richtig aufbereitet werden, damit es für moderne Heizsysteme brauchbar ist.

Warum braucht man spezielles Heizungswasser?

Die Eigenschaften von Heizwasser sollen keine Ablagerungen im Heizsystem hervorrufen und müssen Korrosion möglichst unterbinden. Ältere Anlagen sind häufig überdimensioniert, die Wärmeübertragungsflächen und Strömungskanäle sind sehr groß, sodass ein Leistungsverlust aufgrund von Querschnittverengungen durch Ablagerungen nicht auffällt. Neue Heizsysteme werden allerdings durch zusätzliche Anforderungen effizienter und kleiner gebaut und bestehen oft aus unterschiedlichen Materialien. Der Wärmetauscher, das Herzstück jeder Heizungsanlage, kann zum Beispiel mit Aluminium Silicium, Edelstahl oder Aluminium ausgeführt werden. Die Inhaltsstoffe des Wassers wie Magnesium, Calcium und weitere Mineralstoffe können für die Heizanlage gefährlich werden. Denn schon kleinste Ablagerungen führen zu einem schlechteren Wärmeleitwert oder rufen einen Ausfall des Wärmetauschers hervor.

Außerdem führen die Wechselwirkungen von verschiedenen Materialien im gesamten Heizsystem, wie unbehandelter Eisen, Kupfer, Edelstahl und Aluminium zu Korrosion. Die Inhaltstoffe des Wassers fördern diese Korrosion und können Undichtigkeiten hervorrufen.

Enthärtung oder Entsalzung des Heizungswassers

Was muss getan werden, damit das Trinkwasser die besten Eigenschaften hat, um in die Heizungsanlage gefüllt zu werden? Dafür wird das Wasser durch eine Füllkombination und Aufbereitungskartusche geleitet und als entsalztes oder enthärtetes Wasser in die Heizungsanlage geführt. Dieses Bauteil ist fest mit der Trinkwasser- und Heizungsleitung verbunden und enthält ein Harz, wodurch zum Beispiel Natrium, Magnesium oder Kalziumionen aus dem Wasser entnommen werden können.

Messwerte des Wassers

Wie unterscheiden sich Leitungswasser und das optimale Heizwasser genau voneinander? Ein wichtiger zu prüfender Wert ist die Leitfähigkeit. Sie gibt die Anzahl der im Wasser enthaltenden Ionen wieder und ist somit auch ein Indikator für die Korrosionsfähigkeit. Das hier im Beispiel abgefüllte Trinkwasser hat einen Leitfähigkeitswert von 245 Mikrosiemens, je nach Region kann dieser Wert auch bis zu 1000 Mikrosiemens betragen. Nach der Aufbereitung sinkt dieser Wert auf unter 10 Mikrosiemens, da die Ionen aus dem Wasser entnommen wurden.

Ein weiterer zu prüfender Messwert ist der PH-Wert, dieser beschreibt, ob ein Wasser eher sauer oder basisch ist. Das hier genutzte Trinkwasser hat einen vorherigen PH-Wert von 7,9 und ist mit einem Wert von circa 8,7 nach der Aufbereitung deutlich besser für die Materialien der Heizungsanlage geeignet. Dieser Wert muss jedoch individuell angepasst werden, da jeder Hersteller andere Materialien verbaut und die Wasserbedingungen vor Ort unterschiedlich sind. Jedes Heizsystem stellt andere Ansprüche an das Wasser und dieser individuell anzupassende Wert kann von dem Fachhandwerker vor Ort berücksichtigt werden.

Automatische Füllstation

Seit etwa 10 Jahren ist es verpflichtend, eine Füllkombination einzusetzen, die Trinkwasser in die Heizungsanalage reinführt und gleichzeitig gesichert wird, dass es nicht zurückfließt. Es gibt die Möglichkeit eine Füllkombination inklusive Aufbereitung mit einer festen Verbindung zwischen Trinkwasser und Heizungsanalage einzubauen, die händisch aufgefüllt werden kann.

Eine automatische Nachspeisearmatur mit Leckagenschutz und Füllstatistik, die auch mit einer Wasseraufbereitungskartusche verbunden werden kann ist eine moderne Variante. Die klassischen händisch zu bedienenden Füllhähne sind hier nicht mehr vorhanden. Diese Füllarmatur wird über eine App gesteuert, bei der die Verbindung über das WLAN oder einen QR Code am Gerät hergestellt werden. In der App können Informationen wie Verbindung, Anlagendruck oder Solldruck eingeholt und angepasst werden. Außerdem bietet es unterschiedliche Einstellungen an, die zum Beispiel mit der Wasserfüllmenge, Dauer und den Zeitraum ausschlaggebend für den Leckagenschutz sind. Solange der individuell eingestellte Leckagenschutz nicht aktiv ist, füllt er bei Druckverlust automatisch nach und protokolliert diesen Vorgang. In einer automatisch angelegten Statistik kann abgelesen werden, wie viel Liter in wie vielen Vorgängen über einen gewissen Zeitraum schon nachgefüllt wurde. Wenn ein Grenzwert der Häufigkeit und Füllmenge erreicht ist, schlägt das Gerät Alarm, welcher an der Füllstation und auch am Handy ausgelöst wird. Mit einem zusätzlich erhältlichen Leckageschutzsensor kann diese automatische Nachspeisearmatur mit anderen Bauteilen im Gebäude kommunizieren und lässt sich so problemlos in ein modernes Smart House Konzept integrieren.