Energiesparen Alternativen zur Gas- und Ölheizung
Eine Alternative zu Öl und Gas? Wärmepumpen gelten heute als bewährte Technik. ZUHAUSE WOHNEN erläutert an Beispielen, wie Sie aus Erdreich, Grundwasser oder Luft kostengünstig Energie gewinnen. Auch Altbauten haben damit eine Zukunft.
Neubau: Die Umgebungsluft wärmt die moderne Villa
Wohnen und arbeiten unter einem Dach sowie der Verzicht auf eine konventionelle Heizung waren Vorgaben für die Planung der Bauhaus-Villa in Franken. Auf drei Etagen, halb in den Hang eingelassen, schuf Architektin Lisa Kraft ausreichend Wohnfläche für ihre fünfköpfige Familie und Platz für ihr Büro. Die Haustechnik nutzt erneuerbare Energie.
Villa und Büro haben eine Wohn- und Nutzfläche von insgesamt 400 m2. "Trotz kalter Winter in den letzten Jahren war es immer angenehm warm", erzählt Lisa Kraft. Den Strom für die Wärmepumpe erzeugen Photovoltaikmodule auf dem Dach.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe steht unauffällig im Garten. Sie entzieht auch bei Frost bis minus 25 Grad der Außenluft Energie und liefert sie an die Heizanlage (Dimplex).
Speicher im Technikraum versorgen die Fußbodenheizung mit einer Temperatur von plus 35 Grad und erwärmen zusätzlich das Brauchwasser. Speicher im Technikraum versorgen die Fußbodenheizung mit einer Temperatur von plus 35 Grad und erwärmen zusätzlich das Brauchwasser.
Heizen mit dem Dachkollektor
Das neue System "Solar Power Pack" kombiniert fast unsichtbare Solarkollektoren mit einer Wärmepumpe für eine effiziente Heizleistung rund um das Jahr.
Statt für Erdsonden Löcher im Garten zu graben, verschmilzt der Alu-Kollektor fast nahtlos mit der "Finkenberger Pfanne" und wird wie ein normaler Betondach stein verlegt.
Sammelnrohre leiten die erwärmte Spezialflüssig keit (Sole), die in den Kollektoren zir kuliert, zur Heizanlage im Keller. An warmen Sommertagen reicht die Temperatur der Sole aus, das Brauchwasser zu erwärmen. An kälteren Tagen und im Winter springt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe ein, um die Energie von Dach auf die benötigte Temperatur des Heizkreislaufs anzuheben.
Eine Dachfläche von 30–40 m2 reicht aus, um ein Einfamilienhaus ohne Öl- oder Gaskessel mit Wärmeenergie zu versorgen. Das System funktioniert auch bei bedecktem Himmel sowie nachts (Nelskamp).
In Luft, Wasser und Erdreich steckt die Energie für die Wärmepumpe:
1 Umweltwärme verdampft bei niedriger Temperatur eine Spezialflüssigkeit zu Gas.
2 Ein Kompressor verdichtet das Gas, dabei steigt die Temperatur.
3 Das heisse Gas gibt seine Wärme an den Heizkreislauf ab.
4 Ein Ventil entspannt das unter Druck stehende Gas, das sich wieder verflüssigt, und der Kreislauf beginnt erneut.
Altbau: Grundwasser liefert Energie
Die Getreidemühle bei Münster steht unter Denkmalschutz. Als der Betrieb eingestellt wurde, verwandelte Familie Flück ihre Mühle in ein Wohnhaus.
Der Klinkerbau wurde gründlich saniert, aufwändig von innen gedämmt und mit neuen Fenstern ausgestattet. Dabei entschieden sich die Bauherren für eine Fußbodenheizung, um Umweltwärme optimal zu nutzen.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe schöpft ihre Energie über je einen Förder- und Schluckbrunnen aus dem Grundwasser. Seine Temperatur liegt ganzjährig bei plus 6–8 Grad, das erlaubt eine sehr wirtschaftliche Heizleistung (Tecalor).
Zeolith steigert die Ausbeute
Ein Gas-Brennwertkessel plus Solaranlage zur Erwärmung des Brauchwassers ist heute in der Heiztechnik bewährt. Das Mineral Zeolith verbessert den Wirkungsgrad. Die klassische Heizungskombination aus Kessel und Solar wird hier um die Nutzung physikalischer Effekte erweitert.
Die Gas-Wärmepumpe enthält ein Vakuummodul mit Zeolith-Kügelchen.
Nimmt das Mineral Wasser auf, gibt es Wärme ab, die dem Heizsystem zugeführt wird. Sobald der Gaskessel anspringt, wird das Zeolith getrocknet. Der Wasserdampf kondensiert – das setzt ebenfalls Wärme frei – und das Wasser sammelt sich am Geräteboden. Solarwärme vom Dach verdampft das Wasser erneut, was im Vakuum bereits bei 3 Grad funktioniert. Das Zeolith nimmt den Dampf auf und gibt wieder Wärme ab.
Der Kreislauf aus Wasseraufnahme (Adsorption) und Wasserabgabe (Desorption) erhöht den Energieausbeute der Gasheizung um bis zu 33 %, ideal für Altbausanierungen ohne Fußbodenheizung (Vaillant).
Wegweiser per APP
Welche Wärmepumpe für mein Haus?
Um das Sparpotenzial erneuerbarer Energien optimal zu nutzen, muss die Technik perfekt zum Gebäude passen.
Gratis-APPS für IPhone und IPad helfen bei der Wahl: "Wärmepumpen-Navigator" von Stiebel-Eltron
Ebenso die App "geoCHECK" von Vaillant, zu laden über den iTunes Store.
Für den Hauswirtschaftsraum: Warmwasser-Wärmepumpe "WWK elektronic 200/300“ (Bild oben) nutzt die Abwärme z. B. von Gefriertruhe oder Wäschetrockner (Stiebel-Eltron).
Die Wärme der Sonne lagert im Eisspeicher
Heizen mit Eis? Was absurd klingt, funktioniert mit einem neuen System, das den physikalischen Effekt der Kristallisationswärme nutzt. Statt Solarwärme so lange und so heiß wie möglich zu lagern, pendelt im Eisspeicher die Temperatur optimalerweise zwischen minus 7 und plus 25 Grad.
1 Luftkollektoren auf dem Dach sammeln direkte und bei bedecktem Himmel indirekte Sonnenwärme.
Im Speicher, der als Betontank ins Erdreich eingegraben wird, übertragen Wärmetauscherrohre die Energie auf das eingefüllte Wasser (ca. 10 000 l).
Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser die eingelagerte Wärme und heizt das Haus. Dabei gefriert das Wasser. Beim Phasenwechsel von flüssig zu fest gibt gefrierendes Wasser zusätzliche Kristallisationswärme ab.
Das Eis im Speicher wird von der Wärme aus den Kollektoren wieder aufgetaut und der Kreislauf beginnt erneut.
Das System erfordert, dass die Größe von Speicher und Luftkollektor perfekt auf den Heizbedarf des Hauses abgestimmt sind (Isocal).
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