Hybridsystemen gehört die Zukunft der Wärmeversorgung

Energiemix aus Erneuerbaren Energien und Heizöl

Prof. Dr. Christian Küchen

In immer mehr ölbeheizten Gebäuden kommen Hybridheizungen zum Einsatz, die die Wärmeversorgung auf mindestens zwei Säulen verteilen. Das zentrale Element dieser multivalenten Heizungen ist ein großzügig dimensionierter Pufferspeicher. Er bevorratet die Wärme erneuerbarer Energieträger wie Sonne und Holz, bis diese gebraucht wird. Kann der Wärmebedarf mittels erneuerbarer Energien nicht abgedeckt werden, greift das System auf den konventionelle Energieträger Heizöl zurück. Hybrid-Heizsysteme ermöglichen dadurch langfristig überschaubare Energiekosten bei hoher Versorgungssicherheit. Sie verbinden die Effizienz aktueller Heiztechnik wie der Öl-Brennwerttechnik mit den Vorteilen regenerativer Energienutzung. Insofern passen solche Systeme sehr gut zu der energiepoli¬tischen Vorgabe, die Energieeffizienz und den Anteil erneuerbarer Energie im Gebäudebereich zu erhöhen.

Eine fast schon klassische Hybridlösung ist die Kombination eines Öl-Brennwertgeräts mit Solarthermie. Mehr als jedes Dritte (37 Prozent) neu installierte Öl-Brennwertgerät wurde im Jahr 2013 mit einer thermischen Solaranlage kombiniert. Das zeigt eine aktuelle Befragung von Handwerksbetrieben, die das Institut für Wärme und Oeltechnik (IWO) durchgeführt hat. Auch bei der Solar-Erweiterung bestehender Heizungen weisen Ölheizungen einen großen Anteil auf. Vermehrt wird in solchen Anlagen zusätzlich ein wasserführender Holzkaminofen integriert. Bei dieser Anlagenkonfiguration übernimmt in den Sommermonaten die Solaranlage nahezu ausschließlich die Warmwasserbereitung.
In den Übergangsmonaten und im Winter trägt, je nach Nutzergewohnheiten, der wasserführende Kaminofen einen beachtlichen Anteil zur Wärmeversorgung des Hauses bei. Erst wenn Sonne und Holzofen den Wärmebedarf des Gebäudes nicht mehr alleine decken können, also vorwiegend innerhalb weniger Wintermonate, schaltet sich automatisch der Brennwertkessel hinzu. So wird, auf das gesamte Jahr bezogen, ein beträchtlicher Anteil der benötigten Wärmeenergie regenerativ erzeugt (Abb.2).

Sichere Grundversorgung aus dem Tank
Vor allen in ölbeheizten Ein- und Zweifamilienhäusern, zurzeit immerhin 4,8 Millionen Gebäude in Deutschland, könnten hybride Heizsysteme von der Nischen- zur Standardlösung werden. Denn diese Gebäude verfügen in der Regel über genügend Platz für Speicher, Heizgerät und Kaminofen sowie über ausreichend Dachfläche für Solarkollektoren. Der Heizölvorrat im Tank sichert bei Bedarf die Grundversorgung ab. Weil es selbst in kleinen Mengen kostengünstig transportiert und langfristig vor Ort gelagert werden kann, eignet sich Heizöl sehr gut als Komplementärenergie zu den erneuerbaren Energien. Leitungsgebundene Energieträger hingegen dürften bei geringen Abnahmemengen eher an wirtschaftliche Grenzen stoßen, insbesondere in weniger dicht besiedelten Gebieten.

Ausbau in Etappen – Pufferspeicher hält alle Optionen offen
Hybridheizungen müssen nicht in einem Zug installiert und finanziert werden. Sie können auch stufenweise ausgebaut und selbst Jahre später noch um einen weiteren Energieträger ergänzt werden. Auch die Kombinationsvarianten sind vielfältig. So kann beispielsweise zunächst ein wassergeführter Kaminofen zugebaut werden und zu einem späteren Zeitpunkt eine Solarthermieanlage oder der dann fällige neue Brennwertkessel installiert werden. Das macht Hybridlösungen für den Hausbesitzer attraktiv, wie IWO-Befragungen von Ölheizungsbetreibern gezeigt haben. Für den Markterfolg ist allerdings entscheidend, dass auch der Investitionsaufwand für den kompletten Ausbau für Hausbesitzer interessant ist.

Eine wesentliche technische Voraussetzung für den Ausbau der bestehenden Heizung zum multivalenten Heizsystem ist das Vorhandensein eines Heizwasserspeichers, der über mehrere Anschlüsse verfügt. Nur so ist gewährleistet, dass später weitere Wärmequellen eingebunden und neue Angebote genutzt werden können. Der Fachhandwerker kann dieser Anforderung vorbeugend Rechnung tragen, indem er die Erweiterungsoptionen vor Ort prüft und dem Kunden umfassend erläutert. Mit einem multivalenten Pufferspeicher hat der Hausbesitzer mehrere Optionen zur nachträglichen Einbindung erneuerbarer Energiequellen. Die Mehrkosten gegenüber mono- oder bivalenten Speichern sind verglichen mit dem späteren Nutzen gut zu vertreten.

Die Crux bei der Nutzung von regenerativen Energieträgern:
Sie stehen in der Regel nicht punktgenau dann bereit, wenn sie gebraucht werden. Wärmeangebot und Wärmebedarf sind also zeitlich versetzt. Deshalb wird ein großvolumiger, gut isolierter Pufferspeicher benötigt, um die Wärme aus den erneuerbaren Energiequellen so lange bevorraten zu können, bis sie angefordert wird. Zugleich fungiert der Heizwasserspeicher als hydraulische Weiche für die unterschiedlichen Temperaturen und Volumenströme im Heizungsnetz. Die notwendige Speichergröße richtet sich nach den individuellen Gegebenheiten. Empfehlenswert sind Speichervolumen zwischen 700 und 1200 Litern, mindestens aber 500 Liter. Bei entsprechendem Wärmebedarf, etwa in größeren Häusern, kann die Gesamtkapazität mit zusätzlichen Pufferspeichern erweitert werden. Universell einsetzbar sind multivalente Kombispeicher mit Schichtenladeeinrichtung. Weil bei ihnen verschiedene Wärmeerzeuger mit vergleichsweise geringem Regelungsaufwand angeschlossen werden können, passen sie zu unterschiedlichen Anlagenkonfigurationen (Abb.1). […]