Gas sparen

So haben wir gerechnet

28
Inhalt

Im Vergleich: Heizungs­systeme für Einfamilien­häuser mit Gasbrenn­wert­kessel und verschieden großen Solar­thermie­anlagen, verglichen für drei Gebäude mit unterschiedlicher Wärmedämmung.

Unter­suchungen

Das Ausgangs­haus einer vierköpfigen Familie ist 145 Quadrat­meter groß und steht in Würzburg. Es besitzt einen neuen modulierenden Gasbrenn­wert­kessel mit 20 Kilowatt Heiz­leistung. Die Heizkörper in den Räumen sind Radiatoren. Die Vor- und Rück­lauf­temperatur der Heizung für den Auslegungs­fall beträgt 70/55 Grad Celsius. Das Haus hat ein Satteldach mit einer Neigung von 45 Grad und einer nach Süden gerichteten Dach­fläche von 55 Quadrat­metern.

Der jähr­liche Wärmebedarf für die Heizung beträgt 18 000 Kilowatt­stunden und für Warm­wasser 2 000 Kilowatt­stunden. Das Gebäude entspricht einem unsanierten Bestands­gebäude nach Wärmeschutz­ver­ordnung WSVO 82.

Das Gebäude mit Mindest­wärmedämmung entspricht dem Ausgangs­haus, das mittels Wärmedämm­verbunds­ystem, neuen zweifach verglasten Fens­tern und Dachdämmung zu einem Nied­rig­energie­haus nach EnEV 2002 modernisiert wurde.

Das Gebäude mit guter Wärmedämmung wurde mittels Wärmedämm­verbunds­ystem, dreifach verglasten Fens­tern und Dachdämmung zu einem KfW40-Effizienz­haus umge­baut.

Bei den Varianten mit solarer Heizungs­unterstüt­zung werden die Räume mittels Fußbodenhei­zung beheizt. Die Vor- und Rück­lauf­temperatur beträgt bei beiden Gebäuden im Auslegungs­fall 35/28 Grad Celsius.

Investitions- und Energiekosten

Für einen Betrachtungs­zeitraum von 15 Jahren ermittelten wir die Investitions­kosten ausgehend vom Ausgangs­zustand für verschiedene Solar­thermie­anlagen und gegebenenfalls Fußbodenhei­zung sowie für Wärmedämmung, gegebenenfalls mit Lüftungs­anlage. Wir ermittelten die Förderbeträge, mit denen die Kosten verringert werden können.

Die jähr­lichen Gesamt­kosten berechneten wir nach der Annuitäten­methode (VDI 2067). Sie setzt sich aus verbrauchs­gebundenen Kosten (Gas, Strom), betriebs­gebundenen (Reparatur, Wartung) und kapital­gebundenen Kosten (Annuität der Investition) zusammen. Wir geben die verbrauchs­gebundenen Kosten für drei Gaspreise (10, 20, 30 Cent pro Kilowatt­stunde) und einen Strom­preis von 40 Cent pro Kilowatt­stunde an, je als Mittel­wert über 15 Jahre.

Die Investitions­kosten der Anlagen­komponenten ermittelten wir aus den Daten des Markt­anreiz­programms des BMWi beziehungs­weise BMWK (Richt­linien zur Förderung von Maßnahmen zur Nutzung erneuer­barer Energien im Wärmemarkt) MAP2016 und MAP 2019. Wir rechneten die Investitions­kosten mit dem Baupreissteigerungs­index für das Jahr 2022 hoch.

Die Kosten für den Wärmeschutz schätzten wir aus den oben genannten Flächen, Mengen und Materialien ab. Das KfW40-Effizienz­haus erfüllt die Mindest­anforderungen der Bundes­förderung für effiziente Gebäude (BEG), sodass eine Bezu­schussung der Maßnahmen an Außenwand, Dach, Kellerdecke und Fenster sowie der Heizungs­technik (Einbau Solar­thermie­anlage und Fußbodenhei­zung) möglich ist.

Klima- und Umwelt­belastung

Der jähr­liche Primär­energie­aufwand für den Wärmebedarf bezieht Herstellung und Trans­port der Wärmeschutz­maßnahmen (Dämm­stoffe, Fenster) sowie die Herstellung, 15-jährige Nutzung und spätere Entsorgung der gesamten Heizungs­anlage ein (inklusive Solar­thermie). Außerdem berück­sichtigten wir die Gewinnung, den Trans­port und die Aufbereitung von Gas und Strom.

Durch den Rohstoff- und Energieverbrauch entstehen bereits vor der Nutzung im Haus Umwelt­belastungen, die durch sogenannte Primär­energie­faktoren berück­sichtigt werden. Für Gas setzten wir 1,1 an, für Strom 1,14 als Mittel­wert über den Zeitraum 2022 bis 2036 auf Basis der Angaben im Gebäudeenergiegesetz und eigener Berechnungen. Den Herstellungs­aufwand für die Anlagen­technik und die Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmeschutzes ermittelten wir auf Basis der Ökobilanz-Daten­bank ecoinvent 3.1.

Ergänzend haben wir den Anteil der Solar­energie am Wärmebedarf mittels dyna­mischer Simulationen des Gebäudes und der Anlagen­technik über den Zeitraum eines Jahres berechnet. Der jähr­liche Gasverbrauch ist die Grund­lage für die Berechnung der Gaskosten und der im Haus erzeugten direkten CO2-Emissionen.

28

Mehr zum Thema

  • Fördermittel Geld fürs Haus und die neue Heizung

    - Der Staat fördert die energetische Sanierung mit Krediten und Zuschüssen. Auch für Bau oder Hauskauf gibt es Fördermittel. Unser Rechner zeigt die aktuellen Konditionen.

  • Gebäudeenergiegesetz Grüner bauen und sanieren

    - Im November tritt das neue Gebäudeenergiegesetz (GEG) in Kraft. Es fasst drei bestehende Gesetze zusammen und soll erneuer­bare Energien in Gebäuden fördern sowie den...

  • Wärmedämmung Fakten, Kosten, Wirkung

    - Wer ein älteres Haus besitzt und in Wärmedämmung investieren will, braucht Fakten. Wir haben Dämm­wirkung, Kosten und Schall­schutz verschiedener Materialien verglichen.

28 Kommentare Diskutieren Sie mit

Nur registrierte Nutzer können Kommentare verfassen. Bitte melden Sie sich an. Individuelle Fragen richten Sie bitte an den Leserservice.

Nutzer­kommentare können sich auf einen früheren Stand oder einen älteren Test beziehen.

WB1450 am 06.07.2022 um 00:13 Uhr
@DrJosefineKnecht

nach Ihrem Beitrag haben Sie weder eine Solaranlage noch eine Dämmung, sondern sind erst mit Hilfe einer Energieberaterin an der Planung - ich gehe davon aus, dass Sie mit der Materie keinerlei persönliche Erfahrung haben. Knecht Solartechnik ?

DrJosefineKnecht am 05.07.2022 um 15:04 Uhr
81.000 Theoretiker....

@WB1450: Laut BSW-Faktenblatt Solarthermie wurden in 2021 immerhin ca. 81.000 Solarthermie-Anlagen neu installiert. Alles Theoretiker, so so... Nur schade, dass Sie so gar nichts Konstruktives beitragen. Mit Schlechtreden einzelner Technologien werden wir in Deutschland die Wärmewende nicht schaffen, soviel ist sicher. Mir ist keine Studie bekannt, die wie dieser kleine Artikel so kompakt und verständlich die kombinierte Wirkung von Wärmedämmung und Solarthermie zeigt. Für unser Haus haben wir jetzt eine Energieberaterin gefunden - offenbar mit viel Glück. Ich will hier jedem raten, der Bedarf hat, möglichst schnell zumindest einen Energieberatertermin zu vereinbaren, damit die richtigen Entscheidungen schnell getroffen werden können.

WB1450 am 05.07.2022 um 14:00 Uhr
Es zieht sich durch den Artikel..

von Theoretikern theroetisch betrachtet.

Famino am 05.07.2022 um 12:22 Uhr
@Kommentat SWT vom 05.Jul.2022

Guten Tag,
das ist doch wohl nicht Ihr Ernst:
"... dann wird bei anhaltender Sonneneinstrahlung das Fluid im Kollektor verdampfen ..."?!
Aus einem Liter flüssigen Wassers werden ca. 1600l Wasserdampf. Wo soll dieses Volumen bleiben, wenn die Flüssigkeit im Kollektor tatächlich verdampfen würde.
Es gibt tatsächlich Anlagen, bei denen genau dieser Effekt genutzt wird, um die Kollektoren bei Überhitzung praktisch wasserfrei zu drücken, die müssen aber sehr speziellen Anforderungen genügen, um die Wärmeträgerflüssigkeit wirklich komplett schon nach dem Verdampfen sehr kleiner Mengen des "Wassers" aus den Kollektoren zu drücken.
Stagnation hingegen heißt, dass die Flüssigkeit im Kollektorkreis steht und im Kollektor dann die Stagnationstemperatur erreicht, die, je nach örtlicher Situation120 bis 150°C erreichen und zu entsprechenden Volumensteigerungen im System führen, die durch angemessen dimensionierte MAG aufgefangen werden müssen. Zudem leidet das Frostschutzmittel (cracken).

Profilbild Stiftung_Warentest am 05.07.2022 um 08:26 Uhr
Sommerliche Wärmeüberschüsse

@gkoh2013: Das Thema der sommerlichen Wärmeüberschüsse ist bekannt und wird beherrscht. Bevor der Speicher zu kochen anfängt - wie Sie befürchten - muss der Kollektorkreislauf abgeschaltet werden. Dann wird bei anhaltender Sonneneinstrahlung das Fluid im Kollektor verdampfen. Diesen Betriebszustand nennt man Stagnation. Die Kollektoren sind für diesen Betriebszustand ausgelegt und werden u. a. auch unter diesen Bedingungen geprüft. Der Druck im Kollektorkreislauf sollte möglichst gering gehalten werden (sprechen Sie mit Ihrem Installateur; z.B. im Bereich des Kollektors nur 0,5 bis 1 bar). Es gibt auch Vakuumröhrenkollektoren, bei denen im Kollektorkreislauf keine Temperaturen über 85 °C oder 120 °C (je nach Produkt) auftreten. Bei entsprechenden Drücken kann auch bei 120 °C eine Verdampfung verhindert werden. Dieser Mechanismus könnte je nach Anbieter unterschiedlich bezeichnet sein.