So geht’s: Hybridheizung mit Wärmepumpe im Altbau
Energetische „Bilderbuchsanierung“ eines Zweifamilienhauses
Die Eigentümerfamilie dieses Zweifamilienhauses aus den 1930er-Jahren ist bei ihrer persönlichen Energiewende wirklich mustergültig vorgegangen, um auch in Zukunft maximal energieeffizienten Wärmekomfort zu genießen. Deshalb lohnt sich ein Blick auf die Details.
Vorausgeschickt sei: Hauseigentümer Martin Biedenbach ist Kundenberater für Elektroinstallateure und arbeitet als Vertriebsunterstützung bei SMA, einem der führenden Hersteller von Wechselrichtern für Photovoltaikanlagen. Er ist also ein Vollprofi im Bereich der energetischen Gebäudetechnik. Mit seinem Beruf geht einher, dass er auch im thematisch verwandten Bereich „Wärme und Energie“ tagtäglich mit anderen Vollprofis kooperiert. Man kann also davon ausgehen, dass er auch bei seinem eigenen Haus weiß, wie man im Rahmen einer energetischen Sanierung sinnvoll vorgehen sollte und wo man gegebenenfalls kompetent beraten wird. Zwei Personen, die erheblichen Anteil an der hier umgesetzten Anlage hatten, seien in diesem Zusammenhang besonders erwähnt: Ivan Kessler, Technischer Außendienst für BRÖTJE bei der Linss Malsfeld GmbH, sowie Dimitri Bruch, Projektleiter und Heizungsfachmann der etna GmbH, der die guten Einbaueigenschaften und die hohe Produktqualität des BRÖTJE Sortiments zu schätzen weiß. Der Fachbetrieb etna hat bereits 2019 die Heizungstechnik montiert und ist entsprechend mit den örtlichen Gegebenheiten vertraut. Ivan Kessler hat bei der Planung professionell unterstützt. Er hatte vor einigen Jahren selbst bei etna gearbeitet und kannte den Bauherrn und das Anwesen ebenfalls durch den Umbau in 2019.
Die energetische Ausgangssituation des Vorkriegs-Altbaus …
Bis vor Kurzem galt die heute generell favorisierte Wärmepumpentechnik nicht unbedingt als ideale Methode der Wärmeerzeugung für energetisch unsanierte Altbauten. Die benötigten hohen Vorlauftemperaturen bei konventioneller konvektiver Wärmeübertragung durch Radiatoren würden zu einem häufigen Einsatz eines elektrischen Heizstabs führen, was die Gesamteffizienz einer Wärmepumpenanlage empfindlich beeinträchtigen würde, so die bislang vorherrschende Meinung. Trotzdem sollte am Ende der Umbaumaßnahmen auch in Biedenbachs Haus eine Wärmepumpe als Grundlastwärmeerzeuger dienen, die Spitzenlast sollte ein wandhängender Gas-Brennwertkessel neuester Bauart abdecken.
Folgende Eckdaten des Gebäudes waren dabei zu berücksichtigen: Das auf einem 787 m2 großen Grundstück konventionell als zweischaliger Mauerwerksbau errichtete, voll unterkellerte Gebäude bot auf zwei Geschossen eine Gesamtwohnfläche von rund 180 m2. Diese verteilten sich auf zwei Wohneinheiten: Im Erdgeschoss lebt die Eigentümerfamilie Martin Biedenbach und Sabrina Helmer-Biedenbach mit ihren drei Kindern, das vermietete Obergeschoss nutzt ein Pärchen, das ebenfalls ein Kind hat.
Erst kamen Photovoltaik und Dämmung, dann die neue Wärmetechnik
Bei einer energetischen Sanierung macht schon die richtige Reihenfolge der Schritte einen bedeutenden Unterschied. Das gilt insbesondere für bislang völlig ungedämmte Gebäude, wie sie in der Vorkriegszeit üblich waren. Es wird kaum verwundern, dass die Eigentümer Investition in eine Photovoltaikanlage allen anderen Maßnahmen vorausschickte. Insgesamt 31 PV-Module mit je 320 Watt Leistung auf drei Seiten des Walmdachs sowie auf dem Flachanbau fangen das Sonnenlicht aus allen Himmelsrichtungen ein. Die Anlage hat eine Gesamtleistung von 9,92 kWp, die durch einen SMA Wechselrichter geschickt und mit einem SMA Sunny Home Manager 2.0 kontrolliert werden.
Im Übrigen ging Biedenbach bei der energetischen Sanierung vor, wie es bei Altbauten generell empfohlen wird: Erst die Gebäudehülle und die Wärmeübertragung zeitgemäß ertüchtigen, danach den oder die Wärmeerzeuger ersetzen. Schließlich kann die benötigte Heizleistung wegen des gesunkenen Wärmebedarfs nach erfolgten Dämmmaßnahmen häufig deutlich niedriger angesetzt werden. Unmittelbar nach dem Kauf erneuerte Biedenbach im Zuge der fälligen Renovierung/Sanierung sämtliche Böden und ließ Flachheizelemente als Ersatz für die alten Heizkörper installieren. Im Frühjahr 2023 wurden die Zwischenräume des zweischaligen Mauerwerks mit einer Einblasdämmung gefüllt, um den Wärmebedarf zu senken.
Die kompakte BRÖTJE Monoblock-Wärmepumpe im Detail
Zum Zeitpunkt der Übernahme durch die Familie Helmer-Biedenbach im Jahr 2019 wurde das Haus durch zwei im Keller aufgestellte Gasgeräte aus den 1990er-Jahren beheizt. Nicht zuletzt, weil diese zwischenzeitlich schon kostspieligen Reparaturbedarf zeigten, lag eine Erneuerung des Heizsystems nahe. „Eine reine Gasheizung wollten wir nicht mehr, da wir als Mitarbeiter eines nachhaltigen Unternehmens diese Lösung nicht als zukunftsfähig sahen“, so Martin Biedenbach. Deshalb setzte der Bauherr auf eine Hybridheizung mit einer BRÖTJE Wärmepumpe des Typs BLW Mono-P 6 OH mit einem internen 40 l fassenden Pufferspeicher sowie auf einen wandhängenden Gas-Brennwertkessel WGB EVO 15 i. Diese Konfiguration darf mittlerweile als klassische Hybridlösung gelten. Als Warmwasserspeicher fungiert ein 200 l fassender EAS 200 von BRÖTJE.
Bei der Wärmepumpe handelt es sich um eine invertergeregelte Luft-/Wasser-Wärmepumpe in Monoblock-Bauart mit einer Heizleistung von 6 kW, die auch von Installateuren ohne Kälteschein eingebaut werden darf. Das Kürzel „OH“ in der Produktbezeichnung besagt, dass dieses Modell ohne elektrischen Heizstab geliefert wird, der ja bei einer Hybridanlage mit Spitzenlastkessel nicht nötig ist – die Ausführung mit Heizstab nennt sich folglich BLW Mono-P MH.
Das hier verwendete Gerät ist für Heiz- und Kühlbetrieb geeignet und verfügt über einen leistungsgeregelten Verdichter. Dadurch ist die Leistung stets optimal an die Heizlast des Gebäudes angepasst, ohne dass die Wärmepumpe takten muss. Die Wärmepumpe ist bis zu einer Außentemperatur von -20 °C arbeitsfähig und kann bis zu 60°C Vorlauftemperatur liefern. Serienmäßig ist die Wärmepumpe mit einer IWR Alpha Heizkreisregelung für einen Heizkreis mit Hocheffizienzpumpe ausgestattet. Über die IWR Regelung erfolgt auch eine Statusüberwachung, Systemdiagnose und Fehlererkennung. Eine integrierte IWR-RMS Erweiterung für die Ansteuerung von zwei Mischerheizkreisen und Puffermanagement ist ebenfalls vorhanden.
Der integrierte Pufferspeicher übernimmt die Funktion einer hydraulischen Weiche, die Umschaltung auf den Gas-Brennwertkessel als zweiten Wärmeerzeuger erfolgt vollautomatisch und abhängig von den jeweiligen Heizlast-Parametern sowie von den Energiepreisen für Gas und Strom.
Zweite Säule der Hybridheizung ist ein bewährter BRÖTJE Gas-Brennwertkessel
Angesichts der niedrigen Wärmepumpen-Heizleistung von 6 kW ist klar, dass der 15 kW leistende Gas-Brennwertkessel WGB EVO 15i nicht nur als „Reservegerät“ bei besonders hoher Wärme- und Temperaturanforderung zum Einsatz kommt, sondern während der wirklich kalten Monate als vollwertige Ergänzung benötigt wird. Sein hochwertiger Aluminium-Silizium-Wärmetauscher macht den kompakten Wandheizkessel überaus langlebig, der breite Modulationsbereich von 2,9 bis 15 kW sorgt für kontinuierlich angepassten Betrieb, sodass auch hier häufiges Takten vermieden wird. Den Heizkessel zeichnet überdies ein hoher Normnutzungsgrad von 109 % aus, und die selbstkalibrierende Verbrennungsregelung EVO mit OptiMix-Vormischkanal ermöglicht den Einsatz mit allen drei Gasarten (E, LL und Flüssiggas).
Fazit: Das Zweifamilienhaus aus den 1930er-Jahren wurde auf eine für einen solchen Altbau geradezu idealtypische Weise energetisch saniert. Die (Um-)Baumaßnahmen wurden mit einem Zuschuss der BAFA in Höhe von 30% gefördert. Die Grundlast der hybriden Heizungsanlage wird durch eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe BRÖTJE BLW Mono-P 6 OH abgedeckt, ergänzt um einen wandhängenden BRÖTJE Gas-Brennwertkessel WGB EVO 15 i. Dieser wird ebenfalls über die Regelung der Wärmepumpe angesteuert. Die Wärmepumpe und die Warmwasserbereitung werden bevorzugt mit dem Strom der hauseigenen Photovoltaikanlage betrieben.
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