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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Wärmepumpe, Pellets, Gas
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