Heizsystemumstellung

Bisher stand eine Heizsystemumstellung von fossilen Brennstoffen auf Wärmepumpenbetrieb
grundsätzlich im Zusammenhang mit einer gebäudetechnischen Sanierung.
Erst verbesserte Wärmedämmmaßnahmen am Gebäude ergaben einen niedrigeren spezifischen
Wärmebedarf und damit niedrigere Heizungsvorlauftemperaturen - einem angeblichen Grund-
erfordernis beim Einsatz von Wärmepumpen.
Diese Auffassung ist zwar erst einmal für Heizsysteme auf ausschließlicher Basis des Einsatzes
von Wärmepumpen richtig. Aber es stellt sich folgende Frage:

Ist beim Vorhandensein von technisch intakten Öl- und Gasheizungen ein Komplettaustausch der
Wärmeerzeuger, eine gebäudetechnische Sanierung und eine Erneuerung der Wärmeverteilsysteme notwendig? Ist erst durch diese Maßnahmen die Umstellung der Heizsysteme auf Wärmepumpen-
betrieb möglich?

Ausgehend von vorgenommenen Simulationen verschiedener Heizsysteme wurde ein technisches
Konzept zur Effizienzsteigerung bestehender Heizsysteme durch Nachrüstung von Luft/Wasser-
Wärmepumpen entwickelt.

Der Öl- und Gasverbrauch lässt sich um bis zu 80 % reduzieren.
Die vorhandenen Installationen bleiben weitestgehend erhalten und an den vorhandenen Wärme-
verteilsystemen mit Radiatoren bzw. Fußbodenheizung müssen keine Veränderungen vorge-
nommen werden.

-  Luft/Wasser-Wärmepumpen nutzen, wenn diese effizient arbeiten
-  ökologische und effiziente Heizsysteme
-  bestehendes Heizsystem arbeitet nur im Winterbetrieb bei Außentemperaturen
   < 0 Grad C
-  Verzicht auf Elektro-Heizstäbe
-  ideal für Altbauten, Ein- und Mehrfamilienhäuser
-  ideal zur Nachrüstung bei Öl-, Erdgas- und Flüssiggas-Heizungen
-  exakte Betriebskostenermittlung durch Simulation des nachgerüsteten Heizsystems  

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Effizienz von Luft/Wasser-Wärmepumpen

Ausgehend von den Vorteilen von Luft/Wasser-Wärmepumpen gegenüber Wasser/Wasser-,
Sole/Wasser- und Direktverdampfung/Wasser-Wärmepumpen

           -  niedrige Investitionskosten durch Entfallen der aufwändigen Erschließung der Wärme-
               quellen, wie Brunnenanlagen, Erdsondenanlagen und Flachkollektoren
           -  einfache Installation

wurden in den zurückliegenden Jahren tausende Luft/Wasser-Wärmepumpen in Deutschland
sowohl im Neubau-, als auch im Sanierungsbereich zum Einsatz gebracht.
Leider wurden hierbei die entscheidenden Nachteile der Luft/Wasser-Wärmepumpen nicht berück-
sichtigt, so dass eine Vielzahl der Nutzer von dieser Technik enttäuscht ist.

Die wesentlichsten Nachteile sind:

           -  Monovalenter Betrieb von Luft/Wasser-Wärmepumpen ist angesichts der Eigenschaften
               der Wärmequelle Außenluft nicht möglich.
               Luft/Wasser-Wärmepumpen können nur bivalent betrieben werden, d. h., die Wärme-
               pumpe benötigt ab einer bestimmten Außentemperatur (meist 0 Grad C bis -7 Grad C)
               einen zweiten Wärmeerzeuger. Dieser 2. Wärmeerzeuger besteht in der Regel aus einem
               Elektro-Heizstab mit einer Heizleistung, die teilweise 100 % der Heizleistung des
               Gesamtsystems entspricht. Ab einem Bivalenzpunkt im Bereich von 0 Grad C bis -7
               Grad C wird extrem elektrisch zugeheizt, was wiederum zu einem starken Ansteigen der
               Betriebskosten führt.

           -  Infolge der spezifischen Eigenschaften der Wärmequelle Außenluft kommt es im Außen-
               temperaturbereich von +% Grad C bis -2 Grad C zur Vereisung der Verdampferlamellen.
               Der Wärmeübergang von der Außenluft zu den Verdampferrohren verschlechtert sich
               extrem und der Verdampfer muss abgetaut werden. Dies erfolgt durch Umkehr des
               Kältekreisprozesses und Entzug von Wärme aus dem Heizsystem.

           -  In den Angaben der Hersteller zur Leistungsaufnahme der Luft/Wasser-Wärmepumpen
               sind überwiegend keine Abtauverluste und die Leistungsaufnahme des Elektro-Heiz-
               stabes nicht enthalten.
               Die Folge sind überhöhte theoretisch berechnete Jahresarbeitszahlen (JAZ > 3,0),
               die praktisch nicht erreichbar sind.
               Bivalent betriebene Luft/Wasser-Wärmepumpen dürften selbst unter günstigsten Rand-
               bedingungen nur Jahresarbeitszahlen von 2,5 erreichen.     

Simulationsergebnisse bivalent/alternativer Heizsysteme

         - Ölheizung
         - Erdgas-Heizung
         - Flüssiggas-Heizung

Vorteile für den Bauherren

Planungssicherheit führt zur Funktionssicherheit des Heizsystems.
Leistungsoptimierte Wärmepumpensysteme.
Wärmepumpensysteme ohne elektrische Zuheizung, sofern diese nicht
technisch bedingt ist..

Benötigte Unterlagen zur Planung einer Heizsystemumstellung

Brennstoffverbrauch der zurückliegenden fünf bis sechs Jahre
Lageplan des Grundstückes im Maßstab 1:500 oder 1:1000
Grundrisse des Gebäudes
Gebäudeschnitt
Baujahr des Gebäudes
Angaben zur bisherigen Warmwasserbereitung (Personenanzahl,
     zentral oder dezentral)
bearbeitete Checkliste
Angaben zum vorhandenen Wärmeverteilsystem

Ablauf der Fachplanung

1. Schritt:

-  Bestandsaufnahme
-  Entwurfsplanung
-  Berechnung der Gebäude-Heizlast nach
   DIN EN 12831
-  Erarbeitung des technischen Konzeptes
-  Wirtschaftlichkeitsrechnung

2. Schritt:

-  Dimensionierung der Wärmepumpenanlage
-  Dimensionierung der Wärmequellenanlage
-  Simulationsrechnung inkl. Berechnung der voraussichtlichen
     jährlichen Betriebskosten
-  Berechnung der Jahresarbeitszahl
-  Betriebskostenvergleich mit anderen Heizsystemen
-  Hydraulikschema
-  Übersicht Investitionskosten
-  Leistungsverzeichnisse
-  Hinweise zur Anlageninstallation

3. Schritt:

4. Schritt:

5. Schritt:

-  Mitwirkung bei der Auftragsvergabe

-  Bauüberwachung (bei Bedarf)

-  Anlagenabnahme / Dokumentation (bei Bedarf)