So haben wir gerechnet

Im Vergleich: Gas-, Holz­pellet- und Wärmepumpen-Systeme in beispielhaften Varianten (meist kombiniert mit Solar­technik, einmal mit zusätzlichen Wärmeschutz­maßnahmen), die als Ersatz für alte Heizkessel dienen können. Als Ausgangs­zustand haben wir einen alten Öl- und einen alten Gaskessel mit Nutzungs­grad von 70 beziehungs­weise 80 Prozent gewählt.

Unter­suchungen: Betrachtet haben wir ein Einfamilien­haus (gebaut 1975 bis 1980, 145 Quadrat­meter Nutz­fläche, 4 Bewohner, mäßiger Wärmeschutz, in Würzburg). Der jähr­liche Wärmebedarf fürs Heizen beträgt – bei 21 Grad Celsius Innenraum­temperatur – 18 000 kWh, für die Trink­wasser­erwärmung 2 000 kWh. Das Haus besitzt ein Satteldach mit Dachneigung von 45 Grad und eine nach Süden ausgerichtete Dach­fläche von 55 m².

Neue Heizungs­anlage: Der Haupt­wärmeerzeuger ist entweder ein Gas-Brenn­wert­kessel, eine Außen­luft-Wärmepumpe oder ein Holz­pellet-Brenn­wert­kessel mit Partikel­abscheider. Ergänzend ist teils eine Solar­thermie­anlage daran gekoppelt, so dass die Sonne einen Teil des Warm­wasser- oder auch des Heiz­wärmebedarfs liefert.

Wärmeschutz des Hauses: In einer Variante ermittelten wir die Kosten und Umwelt­wirkung für den Fall, dass zusätzlich zum neuen Gas-Brenn­wert­kessel mit Solar­anlage auch der Wärmeschutz des Hauses verbessert wird: Dämmung der Außenwand, der untersten und obersten Geschoss­decke sowie Fens­tertausch mit Dreischeiben-Wärmeschutz­verglasung.

Kosten

Wir berechneten jähr­liche Gesamt­kosten für den Wärmebedarf nach der Annuitäten­methode gemäß VDI 2067 als Summe von Verbrauchs­kosten (Brenn- und Betriebs­stoffe), Betriebs­kosten (Wartung, Instandhaltung,Reparatur) und kapital­gebundenen Kosten (jähr­liche Abschreibung bei typischer Nutzungs­dauer). Die Investitions­kosten entsprechen den in der Vergangenheit gemäß Markt­anreiz­programm im Rahmen der Förderung tatsäch­lich abge­rechneten Kosten für Kauf und Installation der Heizungs­anlagen. Für einen Betrachtungs­zeitraum von 15 Jahren wurden oben­drein Preissteigerungen geschätzt, etwa für Strom und Brenn­stoffe. Wir berück­sichtigten neben den Investitions­kosten (inklusive Installation) die mögliche Förderung (Bafa-Förderung). Zusätzlich bestimmten wir die jähr­lichen laufenden Ausgaben für Verbrauch und Betrieb (also inklusive Wartung und Reparatur, aber ohne kapital­gebundene Kosten).

Klima- und Umwelt­belastung

Basis für unsere Berechnungen ist der jähr­lichePrimär­energie­aufwand für den Wärmebedarf (Kumulierter Energie­aufwand KEA): Er berück­sichtigt alle nicht-erneuer­baren energetischen Aufwendungen, die zur Herstellung, Nutzung (bis 2035) und Entsorgung der Heiz­systeme notwendig sind – inklusive Gewinnung, Trans­port und Aufbereitung der Energieträger. Der Betrachtungs­zeitraum betrug auch hier 15 Jahre. Bei den Berechnungen mit der Software „ecoinvent“ wurde – unter Berück­sichtigung des Aufwands für den Bau der Infrastruktur, die größ­tenteils mit nicht erneuer­barer Energie hergestellt wird – für Erdgas ein Primär­energie­faktor von zirka 1,2 (Mittel­wert 2020 bis 2035) angenommen. Der Primär­energie­faktor von Strom hängt stark davon ab, wie schnell in den nächsten Jahren und Jahr­zehnten der Kohle­anteil im Strommix abnimmt. Wir rechneten – ebenfalls mit Berück­sichtigung der baulichen Infrastruktur – mit einem Mittel­wert von etwa 1,14 für unseren Betrachtungs­zeitraum von 2020 bis 2035.

Zusätzlich geben wir die jeweilige Primär­energie-Einsparung im Vergleich zu alten Kesseln an, bezogen auf einen alten Öl- und einen alten Gasheizkessel. Ergänzend haben wir den Anteil erneuer­barer Energien an der Deckung des Wärmebedarfs ermittelt.

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TestWärmepumpe, Pellets, Gas17.07.2020
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