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Erneuerbare Energien

Energie-Effizienz, wie man das Zuhause sparsam mit Energie versorgen kann


Im dritten Jahrtausend zählt Energie-Effizienz zu den wichtigsten Themen. Häuser müssen beheizt werden, jeder Haushalt benötigt warmes Wasser. Durch knappe Ressourcen und steigende Rohstoffpreise wird Wärme immer teurer. Zwangsläufig treibt dies private Haushalte an, nach günstigen Möglichkeiten zu suchen, beheizte Wohnräume und warmes Wasser zu realisieren. Darüber hinaus sucht die Wirtschaft nach Möglichkeiten, Energie umweltfreundlich und ressourcenschonend zur Verfügung stellen zu können. Auch die politische Ebene hilft mit Förderprogrammen für erneuerbare Energien, um den geplanten Ausstieg aus der Atomkraft voranzutreiben. Langfristig betrachtet sind sowohl die Wirtschaft, als auch die privaten Haushalte gezwungen, möglichst ressourcen- und umweltschonend Energie zu produzieren und zu nutzen.


Die häufigsten Heizungsarten und deren Vor- und Nachteile

In Deutschland ist der Anteil mit Öl oder Gas beheizter Wohnungen noch immer an vorderster Stelle. In vielen Haushalten werden aber mittlerweile zur Entlastung der üblichen Energieerzeuger zusätzliche Holzöfen, Kamine und alternative Energien genutzt. In den Sechziger und Siebziger Jahren war Strom sehr günstig und etablierte in starkem Maße die Energieerzeugung über Elektrizität. Heizen mit Strom ist noch in vielen älteren Häusern anzutreffen.


Holzöfen und Kamine

Holzöfen und Kamine schaffen zunächst einmal eine gewisse Gemütlichkeit und Atmosphäre in Wohnräumen. Es gibt kaum etwas Schöneres, als an einem kalten Winterabend vor dem offenen Kamin, dem Holzofen oder einem Kachelofen zu sitzen. Allerdings ist es nicht ganz einfach Wohnräume mit einem Holzofen oder Kamin auszustatten. Die Installation verlangt eine genaue Planung und sollte nur durch erfahrene Fachleute durchgeführt werden.

Holzöfen und Kamine werden, wie der Name schon sagt, mit Holz oder ähnlichem Brenngut befeuert und erzeugen aufgrund des offenen Feuers und dessen Rauch und Gase nutzbare Strahlungswärme. Aber Vorsicht, wenn durch feuchte Brennstoffe oder Sauerstoffmangel eine unvollständige Verbrennung entsteht, entstehen gefährliche Rauchgase, die überdies als krebserregend eingestuft werden und für Atemwegserkrankungen wie Asthma verantwortlich gemacht werden. Holzöfen und offene Kamine benötigen spezielle Abgaswege, damit das entstehende Abgas und eventuell entstehender Rauch vollständig abgeführt werden kann.

Offene Kamine, wenn sie richtig positioniert sind, brillieren nicht nur durch Ihre Strahlungswärme, sondern vermitteln das Gefühl behaglicher Wärme und sind durch ihre flackernden und lodernden Flammen äußerst gemütlich und stimmungsvoll. Gegen all zu intensive Flammen und großen Funkenflug durch kleine Holzgas Verpuffungen, helfen feuerfeste Kamintüren mit Glaseinsätzen. Leider hält sich damit auch die nutzbare Strahlungswärme in Grenzen.

Problemloser gestaltet sich da schon der Betrieb eines Kachelofens oder geschlossenen Holzofens. Diese Energieerzeuger können mit fast allen festen Brennstoffen befeuert werden. Sie verfügen neben einem geschlossenen Brennraum über eine Ofentür mit Lüftung, um die Intensität der Verbrennung beeinflussen zu können. Die Abgase dringen durch Kanäle im Inneren oder einem meist zusätzlichen Abgaskasten als Wärmetauscher in den Schornstein und werden damit ins Freie abgeführt. Kachelöfen sind in der Regel recht groß und erwärmen sich fast vollständig. Über die Oberfläche geben sie eine gleichmäßige, behagliche Wärme ab, so dass die regulär genutzte Heizung mit gutem Gewissen ausgeschaltet werden kann.

Beinhalten diese Geräte Wasserführende Teile, sogenannte Wassertaschen, oder kombiniert man sie mit wasserführenden Wärmetauschern, kann die überschüssige Wärme sowohl für die konventionelle Heizung als auch für die Warmwasserbereitung ergänzend nutzen. Der zusätzliche Wärmegewinn reicht in der Regel in der Übergangszeit für die Heizung und Warmwassererzeugung aus.

Nachteile dieser Beheizungsart entstehen nur durch die Eigenschaften der verwendeten Brennmaterialien. So wird in der Regel diesen Geräten überwiegend Holz verbrannt. Verbrennt es unvollständig, entsteht durch Teerbildung das sogenannte Kreosot. Dabei handelt es sich um eine klebrige Substanz, die sich an allen Abgasteilen vornehmlich im Kamin ablagert. Wird der Kamin nicht regelmäßig gereinigt, wächst im Laufe der Zeit die Abgasführung zu. Schlechter Abzug bedeutet eine gestörte Verbrennung, die in einem Kaminbrand enden könnte.

Neue Geräte sind heute so ausgestattet, dass sich kaum Kreosot ablagern kann. Bei älteren Modellen sollte man überprüfen, ob ein Umbau oder eine Nachrüstung möglich ist um der Teerbildung entgegenzuwirken. Ist dies nicht möglich, so ist schon aus Sicherheitsgründen zu überlegen, das alte Gerät gegen ein neues auszutauschen. Darüber hinaus sind neue Heizgeräte so entworfen, dass die Rauchbildung von Anfang an reduziert wird und damit weniger CO2, Methan und Ruß enthält. Im Ergebnis wird die Verbrennung sicherer und umweltschonender.

Aufgrund in Deutschland bestehender Vorschrift, muss einen Kamin neben der regelmäßigen Feuerschau mindestens einmal jährlich durch einen Schornsteinfeger kontrolliert und gereinigt werden, bei offenen Kaminen und Holzöfen bis zu drei Mal im Jahr.


Gasheizungen

Voraussetzung für alle Arten von Gasheizungen ist, dass der Haushalt an ein Gasversorgungssystem angeschlossen ist. Gas wird vom Energielieferanten durch Regelwerke in definierten Leitungen zum Heizgerät geführt. Der Brennstoff ist entweder Flüssiggas oder Erdgas.

Eine Gasheizungsanlage besteht vereinfacht gesagt aus vielen Komponenten die zusammen wirken. Herzstück ist ein Gasbrenner, der durch eine Gasverbrennung Wärme erzeugt. Das entstandene Abgas wird durch einen wasserführenden Wärmetauscher geleitet, wo die Verbrennungswärme auf das Heizwasser übertragen wird. Das erwärmte Heizungswasser wird über ein System an Heizungsrohren und Zubehörteilen zu den Heizkörpern transportiert, die sich durch das heiße Wasser erwärmen und Strahlungswärme an den Raum abgeben. Eine Abgasleitung führt die verbraucht Verbrennungsluft in einen Kamin. Von dort gelangt das Abgas ins Freie.

In der Regel wird über die Gasheizung auch Warmwasser Erzeugt. Dafür wird in das Heizungssystem ein geeigneter Speicher oder Durchlaufwärmetauscher eingebunden. Zubehörteile wie ein Ausdehnungsgefäß für das Heizungs- und Brauchwasser, Pumpen, Ventile und eine Regelung oder Steuerung, um nur einige zu nennen, komplettieren die Anlage.

Würde zum Beispiel jeder Haushalt in England eine mit Gas oder Öl betriebene Zentralheizung mit einen hocheffizienten Speicher verwenden, und jede Möglichkeiten der Regelung und Heizungskontrolle ausnutzen, würde man so viel Energie einsparen, dass 1,9 Millionen Häuser und Wohnungen für ein Jahr beheizt werden könnten und nebenbei etwa 6,7 Millionen Tonnen CO2 einsparen.


Die Kombitherme

Eine Kombitherme kann Wärme oder Warmwasser in einem Gerät bereiten, daher auch ihr Name. Sie ist in der Regel in Wohnungen oder kleinen Einfamilienhäusern zu finden. Heizungswasser wird über die Verbrennungsluft eines Brenners erwärmt. Durch eine Umwälzpumpe wird das erwärmte Wasser über Leitungen in die Heizkörper und zurück transportiert. Warmes Frischwasser wird in einem kleinen wasserführenden Wärmetauscher durch Heizungswasser erhitzt, der einen separaten Warmwasserspeicher entbehrlich macht, der unter Umständen sehr viel Platz benötigen würde.

Der Vorteil der Kombitherme liegt auf der Hand. Sie ist klein und dadurch platzsparend, weil sie in einem dafür geeigneten Raum an die Wand montiert wird. Das Gerät ist mit einer einfachen und logischen Steuerung ausgestattet, die es erlaubt, die Erzeugung von Heizung und Warmwasser, sowie Sommer- und Winterbetrieb getrennt zu schalten. Der Warmwasserbetrieb hat Vorrang.

Der Nachteil der Kombithermen liegt darin begründet, dass Heizungswasser oder Warmwasser erzeugt werden kann und die Zapfleistung an Warmwasser aufgrund des baulich bedingten verhältnismäßig kleinen Brauchwasserwärmetauschers sehr begrenzt ist. Will man an mehreren Zapfstellen gleichzeitig Warmwasser entnehmen, reduziert das sowohl den Druck als auch die Wassermenge, da sie sich auf alle geöffneten Zapfstellen aufteilen. Da Kombithermen jedoch sehr effizient und sparsam heizen und Warmwasser liefern können, sind sie für Familien mit keinem gesteigerten Wassergewohnheiten sowie für durchschnittlich große Wohnungen und kleine Einfamilienhäuser sehr gut geeignet.


Systemspeicher

Systemspeicher werden für den gesteigerten Warmwasserbedarf genutzt. Im Gegensatz zur Kombitherme, die das Wasser in einem Wärmetauscher im Durchlaufverfahren erhitzt, wird hier warmes Wasser auf Vorrat oder mit einem innenliegenden großen Heizwendeln produziert. Für die Energieerzeugung wird eine reine Heiztherme, ein Brennwertgerät oder ein Kessel mit gleicher Heizleistung verwandt. Sinnvoller Weise befinden sich beide Geräte zusammen mit dem entsprechenden Zubehör für die Wärme- und Wasserverteilung in einem separaten Raum, in der Regel im Keller. Sobald sich das Warmwasser abkühlt, wird es nachgewärmt. Auf diese Weise steht immer heißes Wasser in größerer Menge zur Verfügung. Die Warmwassererzeugung hat Vorrang.

Der Vorteil des Systemspeichers liegt in der ständigen Warmwasserbevorratung und der möglichen Wärmetauscher Leistung. Diese Gerätekombinationen eignen sich sowohl für Einfamilien- als auch für Mehrfamilienhäuser, sowie für Familien mit einem gesteigerten Warmwasserbedarf. Im Gegensatz zur Kombitherme ist die Zapfleistung an Warmwasser so groß, dass mehreren Zapfstellen ohne merklichen Druck- und Mengenverlust gleichzeitig bedient werden können. Hier ist aber eine genaue Planung unabdingbar.


Energieeffiziente Speicher

Energieeffizienten Speicher sind in der Regel Speicher die mindestens mit zwei Energiearten beheizt werden und eine Heizwasser- und Brauchwassererwärmung ermöglichen kann. Man spricht hier auch von Pufferspeichern. Ob Öl, Gas, feste Brennstoffe, Strom, eine Wärmepumpe oder Solarenergie verwandt werden ist eigentlich unerheblich. Inder Regel wird die Beheizung über eine Kombination aus einer Primär- und einer Sekundärenergie realisiert. Da nachts der Stromverbrauch im Netz rapide sinkt, bieten Energieversorger den Überschüssigen Strom zwischen 22 Uhr und 6 Uhr relativ günstig an. Manche Verbraucher kennen dies noch aus dem Bereich der Nachtstrom Speicherheizgeräte. Obwohl Nachtstrom im Energievergleich und bei den Kosten schlechter abschneidet ist dies trotzdem eine echte Alternative.


Heizkessel

Herkömmliche Heizkessel mit schlechtem Wirkungsgrad sterben aus. Aufgrund der immer schärferen Gesetze und Verordnungen sind Betreiber solcher Geräte gezwungen energieeffiziente anzuschaffen. Bei neuen Systemen handelt es sich in der Regel um BHKWs, kleine Hauskraftwerke die Heizungswärme, Warmwasser und Strom erzeugen können, oder um Brennwertkessel die mit hoher Energieersparnis aufwarten können. Durch herkömmliche Gasheizkessel entstehen sehr hohe Wärmeverluste die mit ebenso hohen und vor allem unnötigen Energiekosten verbunden sind. Darüber hinaus wird mit modernen Geräten auch der Ausstoß von Schadstoffen stark vermindert.


Brennwertkessel

Brennwertkessel entsprechen dem neuesten Stand der Technik und stehen für besonders hohe Energieeffizienz. Je nach Anlagentyp und Betrieb können bis zu ca. 20 Prozent Energie eingespart werden. Ein Viertel aller Gas- und sieben Prozent aller Ölheizungen sind bereits Brennwertheizungen.

Es handelt sich dabei um einen Kessel, die aufgrund ihrer Bauart und Technik die vollständige Energie des Brennstoffes in nutzbare Energie umwandeln können. Im Brennwertkessel werden die Abgase, die beim Verbrennungsvorgang entstehen, zusätzlich abgekühlt. Durch diesen Vorgang entsteht ein zusätzlicher Wärmegewinn. Voraussetzung ist jedoch ein definierter Temperaturunterschied im umlaufenden Heizungswasser.

Damit der Brennwertkessel tatsächlich energiesparend arbeitet, sollte gleich beim Einbau durch den Fachmann ein hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage durchgeführt werden. Bei einem hydraulischen Abgleich wird die Heizwassermenge an jedem Heizkörper so eingestellt, dass genau die benötigte Menge in den Heizkörper einfließt, deren Energieinhalt der Leistung des Heizkörpers entspricht.


BHKWs - Alle Energie aus dem eigenen Kraftwerk

Das Prinzip des Blockheizkraftwerks (BHKW) oder der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist recht einfach. Ein Motor, bei einem Mini-BHKW meist ein ganz normaler Ottomotor oder Gasmotor, betreibt einen Generator der Strom erzeugt. Über die Kühlung des Motors sowie die Wärmerückgewinnung der Abgase wird die Heizung und Warmwasserbereitung mit Wärme versorgt. Der erzeugte Strom wird vornehmlich im eigenen Haus genutzt, Überschüsse werden in das öffentliche Stromnetz eingespeist und vom Stromnetzbetreiber vergütet. Darüber hinaus wird jede Kilowattstunde Strom, die Sie erzeugen, unabhängig ob man diese selbst verbraucht oder einspeist vom Staat gefördert! Unter dem Strich sinken Ihre Energiekosten dadurch deutlich.


Elektrisch beheizte Geräte für Warmwasser und Heizung

Das Pendant zur herkömmlichen Zentralheizungsanlage war in Zeiten, als Strom noch billig war, die elektrisch beheizte Nachtstromspeicherheizung. Aufgrund der Energiepolitik der Sechziger und Siebziger Jahre, war in den Schwachlastzeiten der Nacht der Strom im Überfluss vorhanden, da er bedingt durch die damaligen Kraftwerke und aus Kostengründen durchgängig produziert werden musste. Das Ein- und Abschalten der Anlagen wäre wesentlich kostenintensiver gewesen als der 24-Stunden-Betrieb. Doch nachts wurde vergleichsweise sehr wenig Strom verbraucht, dadurch wurde der nachts erzeugte Strom billiger.

Der Nachtspeicherofen, die Zentralspeicherheizung und die Blockheizung waren Systeme, die mit Nachtstrom betrieben wurden. Der verwandte Wärmespeicher wurde nachts aufgeheizt und versorgt Wohnraum tagsüber mit der benötigten Wärme. Damit der nachts genutzte Strom getrennt abgerechnet werden konnte, wurden Zähler mit zwei Zählwerken für Nacht- und Tagstrom erforderlich, die über eine Impulssteuerung eine zentrale Tarifumschaltung möglich machten.

Vor vierzig Jahren war das einer der günstigsten Methode, ein Haus mit Heizung und Warmwasser zu versorgen. Darüber hinaus konnte der Nachtstrom für den ganzen Haushalt zusätzlich genutzt werden. Aus diesem Grund entschieden sich viele Betreiber für eine Nachtstromspeicherheizung. Inzwischen ist Strom einer der teuersten Energiearten geworden. Wer noch über Uralt-Verträge verfügen kann, erhält den Nachtstrom noch immer wesentlich günstiger als Besitzer neuer Verträge. Obwohl Nachtstrom wesentlich günstiger sein könnte, ist eine Nachspeicherheizung in unserer Zeit kaum noch bezahlbar. Je nach Größe und geografischer Lage der Abnahmestelle, kann die Stromrechnung unter Umständen größer sein als die monatliche Miete.

Aus diesem Grund werden Zentralspeicheranlagen in der Regel mit modernen Energieerzeugern umgerüstet, Nacht- und Blockspeicheranlagen so schnell wie möglich durch eine energieeffiziente Zentralheizungsanlage ersetzt.

Eine direkte Wassererwärmung kennt man eigentlich auch nur noch aus alten Häusern und Wohnungen. Sie stehen oder hängen in der Regel in der unmittelbaren Nähe der Zapfstelle, an der Warmwasser notwendig wird. Sie wurden entweder mit einer kleinen Befeuerung unter dem eigentlichen Speicher betrieben, wobei das Abgasrohr als Wärmetauscher diente, oder elektrisch mit einer innenliegenden Heizwendel erwärmt. Der Wirkungsgrad war alles andere als berauschend. In den Sechziger und Siebziger Jahren waren Heizungsanlagen und die Warmwasseraufbereitung in den meisten Häusern noch getrennt. Die Wasserversorgung beschränkte sich auf kaltes Wasser. In der Küche gab es meist einen kleinen Elektrospeicher mit fünf bis fünfzehn Liter Wasser, der bei Bedarf mit Tag-Strom erhitzt wurde. Bäder wurden mit größeren Elektrospeichern von achtzig bis einhundertzwanzig Liter ausgerüstet. Sie hangen in der Regel unmittelbar dort, wo auch die Zapfstellen waren. Sie wurden entweder über Nachtstrom oder bei Bedarf mit Tagstrom nachgeheizt. Da Strom mittlerweile einer der teuersten Energiearten darstellt, werden diese Geräte heute nur noch in Ausnahmefällen verwendet, da sie über die Maßen Energie verbrauchen und damit unwirtschaftlich geworden sind.

Ein Grund mit ist natürlich auch eine Frage der Umwelt und Ressourcen. Zur Stromherstellung werden große Mengen an Brennstoff benötigt, ein großer Anteil wird mit Hilfe von Atomkraft erzeugt. Die Gefahren, die vor allem von Kernkraftwerken und ihren Endlagerstätten ausgehen, sind in der Bevölkerung hinlänglich bekannt und mit der Politik ein viel diskutiertes Thema. Als Resultat wurde langfristig der Ausstieg aus der Atomenergie geplant. Ziel ist, die gesamte Energieversorgung langfristig auf umweltfreundliche Ressourcen umzustellen.


Alternative und Erneuerbare Energien

Langfristig betrachtet wollen die Menschen vor allem in den Industrienationen weg vom Atomstrom. Darüber hinaus sind Rohstoffe wie Öl, Gas, Kohle und andere Bodenschätze nicht unbegrenzt vorhanden und so muss mit den natürlichen Ressourcen mit Bedacht umgegangen werden. Ein Ausweichen auf erneuerbare Energien scheint unabwendbar und langfristig am sinnvollsten. Doch noch ist es nicht möglich, ausreichend Energie aus Wasser, Windkraft oder Sonne zu gewinnen.

Die Bundesregierung hat aus diesem Grund zahlreiche Förderprogramme ins Leben gerufen. Privathaushalte, Unternehmen wie auch Kommunen können daran partizipieren und den Umstieg auf erneuerbare Energien erleichtern.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) zeigt auf der Webseite „www.forderdatenbank.de“ aktuelle Förderprogramme auf, die durch den Bund, die einzelnen Länder und die EU angeboten werden. Beratung und Förderung ist immer individuell. Aus diesem Grund sollten sich Privathaushalte, Unternehmen und Kommunen gleichermaßen über die Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Energien sowie den eigenen Bedarf umfassend informieren und beraten lassen. Wer auf erneuerbare Energien umrüsten will, kann hierfür öffentliche Fördermittel in Form von Zuschüssen die nicht zurückgezahlt werden müssen oder zinsgünstigen Krediten durch die KfW-Bankengruppe nutzen. Schon die Beratung durch einen unabhängigen Fachmann wird durch Bund und Länder gefördert.

Der Wunsch kostengünstig Heizen, heißes Wasser und Strom zu realisieren, ist bereits heute mit moderner Technik und der Nutzung erneuerbarer Energien möglich.


Wärmepumpen

Ob Wärme aus der Luft, dem Erdreich oder aus Wasser gewonnen werden soll, eine Wärmepumpe macht dies zukunftssicher, klimafreundlich und wartungsarm möglich. Wärmepumpen arbeiten bis zu 75 Prozent mit erneuerbarer Energie aus dem Erdreich, der Luft oder dem Wasser. Die aus einer Kombination von 75 Prozent nutzbarer kostenloser Umweltwärme und rund 25 Prozent eigener Antriebsenergie erzeugte Wärme lässt sich zum Heizen und zur Warmwasserbereitung verwenden. Das bedeutet zum Beispiel, dass aus 1 Einheit Antriebsenergie und 3 Einheiten Umweltwärme 4 Einheiten nutzbare Heizwärme entstehen. Im Jahresdurchschnitt entsteht so eine Jahresarbeitszahl von 3,8.

» Luft-Wärmepumpen
wandeln warme Luft in Wärme um und funktionieren durch Ansaugen von warmer Umgebungs- oder Außenluft. Sie benötigt etwa einen Quadratmeter Platz und können sowohl in einem geeigneten Kellerraum, als auch im Außenbereich eines Hauses aufgestellt werden. Für den Betrieb benötigt sie Strom. Wie hoch der Verbrauch ist, hängt vom Modell und natürlich von der Temperatur der angesaugten Luft ab. Dementsprechend ist der Wirkungsgrad in der kalten Jahreszeit geringer als in der warmen Jahreszeit.

» Erd-Wärmepumpen
nutzen die Wärme aus dem Erdreich und/oder dem Grundwasser. Erdwärme kann man mithilfe zwei verschiedener Typen Erdwärmesonden oder -kollektoren, vertikal oder horizontal erschließen. Über den geschlossenen Kreislauf zwischen der Erdwärmesonde und der Wärmepumpe wird über ein Medium Erdwärme transportiert, die durch Verdichtung erhöht und somit nutzbar gemacht wird. Da Erdwärme in der Regel mit nahezu gleichbleibenden Temperaturen aufwartet, erreicht diese Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von 4,5.

» Hybrid-Wärmepumpen
werden mit anderen Heizsystemen kombiniert. Der Vorteil besteht darin, dass der Betreiber jederzeit die effizienteste Heizmethode für warmes Wasser und Wärme wählen kann. Das geläufigste Hybridsystem besteht beispielsweise aus einer Kombination mit einer Gas-, Öl- und/oder Holzheizung. Ein weiteres Hybridsystem besteht aus einer Kombination mit Solarenergie oder einer Wärmepumpe. Darüber hinaus etabliert sich immer mehr eine Kombination mit Wärmerückgewinnungssystemen.

Mit Wärmepumpen können Räume effizient beheizt, Warmwasser ebenso effizient erwärmt werden, und das bei geringen Betriebskosten. Die Wartung findet einmal jährlich statt und der Aufwand dafür ist minimal.


Solarenergie

Zu den regenerativen Energien zählt natürlich auch die Solarenergie. Sonnenwärme kann durchaus zum Heizen und zur Aufbereitung von Warmwasser genutzt werden. Bedingt durch das jahreszeitlich wechselhafte Klima in Deutschland, kann eine Solaranlage allerdings nicht ganzjährig konstante Wärme erzeugen. Anlagen müssen dem Bedarf der Betreiber entsprechen und mit einer modernen energieeffizienten Heizungsanlage kombiniert werden, um die Sonnenenergie voll ausnutzen zu können.

Solaranlagen werden in der Regel auf die Sonnenseite von Gebäuden montiert und erzeugen ihre Energie über
» Flachkollektoren
» Vakuumröhrenkollektoren

Die über Kollektoren erzeugte Energie wird über ein primäres geschlossenes Rohrsystem mit Umwälzpumpe durch ein Medium über einen Wärmeaustauscher im Warmwasserspeicher geführt und auf das Brauchwasser übertragen. Bei diesen Anlagen spricht man vom monovalenten Betreib.

Wird die Energie über einen Wärmeaustauscher in einem Pufferspeicher übertragen, ist sie sowohl für die Heizung, als auch für die Warmwasserbereitung nutzbar. Bei diesen Anlagen spricht man von einem bivalenten Betrieb.

» Flachkollektoren
bestehen aus großen plattenförmigen Kollektoren, die von unten eher dunkel wirken. Sie weisen eine Fläche von ca. 2 qm auf und werden in der benötigten Anzahl auf das Dach montiert. Darüber hinaus gibt es auch Großflächenkollektoren in bis zu fünffacher Größe, die allerdings mit einem Kran auf das Dach gebracht werden müssen. Der Kollektor nimmt die Sonnenenergie auf und überträgt sie auf ein Medium. Flachkollektoren sind die günstigste Variante Sonnenenergie zu nutzen und verfügen über ein reichhaltiges Zubehör über verschiedene Montagemöglichkeiten.

» Integral Kollektorsysteme
ähneln den Flachkollektoren und funktionieren im Prinzip auf dieselbe Art und Weise, werden aber in Bausubstanz wie Fassaden oder Dächer integriert.

» Vakuum-Röhrenkollektoren
bestehen aus einer Vakuum Glasröhre mit innenliegendem Absorber Streifen, der die aufgenommene Energie auf ein durchströmendes von Medium überträgt. Der Sonnenkollektor wird durch mehrere, hintereinander geschaltete Röhren gebildet. Vakuum-Röhrenkollektoren können auch bei diffusem Licht Energie mit einem hohen Wirkungsgrad übertragen und funktionieren selbst schneebedeckt.

Zu den großen Vorteilen einer Solaranlage gehört die mehr oder weniger ganzjährige Nutzung. Ist die Anlage erst einmal installiert, produziert sie das ganze Jahr über übertragbare Wärme und diese kostenlos auf äußerst sparsame Art. In den Sommermonaten ersetzt sie die gesamte Heizenergie, in den Wintermonaten unterstützt sie den Heizbetrieb, sodass die Kosten für Energie stark reduziert werden.

» Photovoltaik-Anlagen
stellen eine eigene Art in der Nutzung von Sonnenenergie dar. Hier liegt der Focus auf der Stromerzeugung. Der Energiegewinn entsteht durch Einspeisung in das Stromnetz des Energieversorgers oder Übertragungsnetzbetreibers, die verpflichtet sind diesen Strom an einer öffentlichen Strombörse zu vermarkten. Relativ hohe Vergütungen und Abnahmegarantien gehören zum Kern des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Betreibern von Photovoltaikanlagen wird die Abnahme ihres selbsterzeugten Stroms zum Vergütungssatz der jeweils gültigen Einspeisevergütung garantiert (§11 EEG 2014).

Darüber hinaus können Anlagenbetreiber, die ihre Immobilie mit einer Anlage ausstatten, die mit regenerativen Energien arbeitet, Zuschüsse über die KfW beantragen, die nicht zurück bezahlt werden müssen. Hinzu kommen zinsgünstiger Kredit der KfW für die Anschaffung und Installation. Darüber hinaus können Investitionskosten für regenerative Anlagen steuerlich geltend machen.


Brennstoffe und Energie

Brennstoffe werden in leitungsgebundene und bevorratete Stoffe unterschieden.

Unter leitungsgebundene Stoffe versteht man im Allgemeinen Strom und alle Brenngase. Eine Sonderform stellt der Brennstoff Propan dar, der nicht wie bei Erdgas aus einem Leitungsnetz des Energieversorger eingespeist, sondern in einem ortsgebundenen ober- oder unterirdischen Tank nahe der Verbrauchsstelle bevorratet wird.

Unter bevorratete Stoffe versteht man im Allgemeinen alle festen und flüssigen Brennstoffe wie Holz und da auch Hackschnitzel und Pellets, Kohle und Koks, sowie Heizöl und Biokraftstoffe. Eine Sonderform stellt hier die zentrale Ölversorgung dar. Während Ölzentralheizungsanlagen aus einem ortsgebundenen unterirdischen oder in einem separaten Tank Raum im Gebäude befindlichen Tank nahe der Verbrauchsstelle versorgt werden, fließt der Brennstoff für in Wohnräumen befindliche Einzelheizgeräte über ein zusätzliches Leitungsnetz.

Wesentlicher Unterschied ist also die eigene Bevorratung oder ständige Versorgung über ein Leitungsnetz des Energieversorgers. Hier sollte man aber wissen, dass es Abhängigkeiten zwischen den Brennstoffen gibt. So folgt beispielsweise der Gaspreis dem Ölpreis zeitlich versetzt.

Der Vorteil der leitungsgebundenen Brennstoffe liegt in der ständigen Verfügbarkeit, ohne zusätzlich Kosten einer Bevorratung.

Der Nachteil der leitungsgebundenen Brennstoffe liegt in der unflexiblen Preisgestaltung der Energieversorger, da die Energiewirtschaft auf Zukunft gerichtet Kontingente angewiesen ist und es sehr viel Erfahrung braucht, hier den richtigen Preis zu kalkulieren.

Der Vorteil der bevorrateten Brennstoffe liegt darin, dass Brennstoffpreise ein Produkt von Angebot und Nachfrage sind, und das weltweit. Wird Brennstoff günstig angeboten, entsteht aufgrund der Bevorratung ein Preisvorteil der erheblich sein kann, zumal die Bevorratung wenn sie großzügig ausgelegt wurde, für mehrere Perioden ausreichen und somit Hochpreiszeiten überbrücken kann.

Der Nachteil der bevorrateten Brennstoffe liegt im zusätzlichen Platzbedarf, sowie in den zusätzlichen Erstellungs- und Wartungskosten für die Bevorratung begründet. Darüber hinaus muss die große Menge an Brennstoff vorfinanziert oder auf Rücklagen zugegriffen werden.


Heizsysteme im Kosten Vergleich

Spätestens bei einer Heizungsmodernisierung stellt sich die Frage „Wie und womit weiter benötigte Energie erzeugen?“. Die Produktpalette an angebotenen Systemen ist mittlerweile sehr groß und reicht von modernen Gas-, Öl- und Feststoffheizungen, bis zu alternativen Energiearten.

Für welches Heizsystem man sich auch schlussendlich entscheidet, ist von verschiedensten Faktoren abhängig. Für die meisten Betreiber sind jedoch der Erstellungspreis und die Betriebskosten entscheidend.

Die einmaligen Anschaffungskosten einer Öl- oder Gaszentralheizung sind um einiges geringer als die Anschaffungskosten für ein Heizsystem mit alternativen Energien.

Betrachtet man jedoch die Energieträgerkosten, schneiden konventionelle Zentralheizungsanlagen gegenüber einem System aus Alternativenergien schlechter ab. Die Vorteile eines Systems aus Alternativenergien sind die sehr niedrigen und auch stabilen Ressourcenpreise. Insbesondere der Öl-, Gas- und Strompreis unterliegt starken Schwankungen. Die mit Alternativenergie erzeugte Kilowattstunde Wärme weisen mit bis zu 5 bis 6 Cent/kWh die niedrigsten Energieträgerkosten auf.

Nutzbare Wärme über Wärmepumpen erzeugt sind am teuersten, weil sie mit Strom betrieben werden und somit vom stark schwankenden Strompreis abhängig sind. Je nach Anbieter können die die Preise von Heizstromtarifen schon mal zwischen 18 Cent/kWh bis im schlimmsten Fall rauf zum regulären Stromtarif schwanken. Wärmepumpen sind somit, im Bereich der laufenden Kosten der teuerste Heizungstyp.

Neben den Brennstoffkosten sind die Wartungs- und Servicekosten ein nicht unerheblicher Teil der laufenden Kosten. Darunter versteht man auf der einen Seite Kosten, die durch den Besuch des Schornsteinfegers entstehen, auf der anderen Seite Kosten, die für jährliche Wartungsarbeiten an Energieerzeuger und Verschleiß unterliegenden Anlageteilen anfallen.

Neue Brennwertzentralheizungsanlagen werden alle zwei Jahre vom Schornsteinfeger durchgesehen und überprüft, Festbrennstoffzentralheizungsanlagen sogar ein- bis zweimal jährlich. Wie oft man seine Heizanlage warten lässt, bleibt einem selbst überlassen, eine jährliche Überwachung im Rahmen eines Wartungsvertrags ist jedoch aus Sicherheitsgründen und um Folgekosten so gering wie möglich zu halten empfehlenswert. Einerseits arbeiten regelmäßig gewartete Anlagen effizienter und sparen somit mehr Brennstoff, andererseits wird die Möglichkeit eines Totalausfalls verringert und somit die Lebensdauer des Geräts erhöht.

In der Regel geht man sinnvoller Weise vor allem bei kleineren Zentralheizungsanlagen einen wirtschaftlichen Kompromiss ein. Die auf der einen Seite benötigte Primärenergie wird hierbei über moderne Zentralheizungsgeräte erzeugt, auf der anderen Seite werden Alternativenergien als sinnvolle Ergänzung, vor allem für die Übergangszeit oder Unterstützung, verwandt. So gesehen schlägt man zwei Fliegen mit einer Klappe und hält sowohl die Erstellungs- als auch die Betriebs- und Folgekosten in Grenzen.


Links zum Thema

Wikipedia

» Wikipedia Energie

» Wikipedia Erneuerbare Energien

» Wikipedia Schornstein


Ministerien, Ämter, Verbände

» Umweltbundesamt

» Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle

» Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

» Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB)

» Bundesverband Erneuerbare Energie e.V. (BEE)

» DENA – Deutsche Energie Agentur

» KfW

» Verband der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft e.V. - VBEW

» Bund der Energieverbraucher e.V.

» Arbeitsgemeinschaft der deutschen Kachelofenwirtschaft e.V. (AdK)

» Zentralverband Sanitär Heizung Klima


Hersteller

» BIOTHERM Pelletheizungen

» Bosch Thermotechnik GmbH Geschäftsbereich Buderus

» Bosch Thermotechnik GmbH Geschäftsbereich Junkers

» Gebr. Bruns GmbH

» August Brötje GmbH

» ELCO Shared Services GmbH

» Hansa Öl- und Gasbrenner GmbH

» LUUMA - wasserführender Scheitholz-Kaminofen

» Panjo - Verner Feststofftechnik

» Joseph Raab GmbH & Cie. KG

» Ratiotherm Heizung Solartechnik GmbH & Co. KG

» Roth Werke GmbH

» ROTEX Heating Systems GmbH

» Schiedel GmbH & Co. KG

» Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG

» Viessmann Werke GmbH & Co. KG

» Max Weishaupt GmbH

» Wolf Heiztechnik GmbH


Presse

» Die Welt online

» Erneuerbare Energien

» Neue Energie

» Springer

» Spiegel Online


Tipps und Hinweise

» Zum Thema Öfen, Kachelöfen und Kamine

» Luft-Abgas-Schornstein


Englische Version des Artikels Examining the Scientific and public consensus on Climate Change

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