Heizsysteme, die verschiedene Wärmequellen nutzen und erneuerbare Energien einkoppeln, sind nach Meinung vieler Experten ein zukunftsweisendes Konzept. Gerade für Ein- und Zweifamilienhäuser bieten sich solche Hybridsysteme an. Möglich sind verschiedene Kombinationen, die zumeist schrittweise installiert werden können. Besonders vielversprechend: die Einbindung einer Photovoltaik (PV)-Anlage in die Wärmeversorgung.
Herzstück einer Hybridheizung, die zwei oder mehrere Energien nutzt, ist ein Wärmespeicher.
Bild: IWO
Durch Heizungsmodernisierungen und die Einbindung erneuerbarer Energien lässt sich der Verbrauch fossiler Ressourcen deutlich verringern. Das ist gut für das Klima und verringert die laufenden Energiekosten. Bereits weit verbreitet ist die Verbindung von Gas- oder Ölheizungen mit Solarthermie-Anlagen, die für warmes Wasser sorgen und – bei entsprechender Größe – auch die Heizung unterstützen. Zunehmend im Kommen sind Kombinationen mit einer PV-Anlage, die auf dem eigenen Dach Sonnenstrom herstellt. Für gewöhnlich wird dieser Strom im Haushalt genutzt. Der Solarstrom, der daheim nicht benötigt wird, wird jedoch ins Stromnetz eingespeist. Hybridsysteme können dagegen diesen Strom intelligent in die Wärmeversorgung einbinden.
CO2-Einsparungen von rund 50 Prozent
„Um ein PV-Hybridsystem zu installieren, stehen Hauseigentümern verschiedene Optionen offen“, berichtet Christian Halper vom Institut für Wärme und Oeltechnik (IWO). Das IWO hat solche Varianten überprüft und Messdaten ausgewertet. Dazu wurden bundesweit zehn Gebäude mit der entsprechenden Technik ausgestattet. Welche Kombination für ein Gebäude in Frage kommt, lässt sich allerdings nicht pauschal beantworten, sondern hängt von den Voraussetzungen vor Ort ab. „Ist der bisherige Warmwasserspeicher bereits in die Jahre gekommen oder muss ohnehin in eine neue Trinkwassererwärmung investiert werden, bietet sich die Installation eines hybriden Wärmespeichers an. Dieser kann zum Beispiel sowohl von einem Öl-Brennwertkessel als auch von einer ab Werk auf den Wärmespeicher montierten Warmwasser-Wärmepumpe beheizt werden“, erklärt Halper. Ganzheitlich betrachtet kann ein solches Öl-PV-Hybridsystem die CO2-Emissionen und die laufenden Kosten für die Strom- und Wärmeversorgung um bis zu 50 Prozent gegenüber einer Lösung mit altem Heizkessel und konventioneller Stromversorgung reduzieren.
Ist die PV-Anlage vorhanden, kann sie ins System integriert werden
Wer bereits eine PV-Anlage auf dem Dach hat, kann sie einfach in sein Heizsystem integrieren: zum Beispiel mit einem intelligent ansteuerbarem elektrischen Heizelement im Wärmespeicher. Im Rahmen des IWO-Modellvorhabens konnte der Eigenverbrauchsanteil an Solarstrom so von durchschnittlich 27 auf 48 Prozent gesteigert werden. Im Gegensatz zur vorgenannten Lösung mit einer solarstromüberschuss-betriebenen Warmwasser-Wärmepumpe ist diese zweite Variante mit Heizstab finanziell besonders dann interessant, wenn die Einspeisevergütung der eigenen PV-Anlage nach 20 Jahren endet. „Durch den hybriden Aufbau haben beide Lösungen einen wichtigen Vorteil gegenüber reinstrombasierten Heizsystemen“, so Halper. „Der selbsterzeugte Solarstrom wird zunächst ökonomisch vorteilhaft vorrangig zur Verringerung des Strombezugs eingesetzt. Die ansonsten ins Netz eingespeisten Solarstrommengen werden für die Wärmeversorgung herangezogen. Dort ersetzen sie fossile Brennstoffe. Gleichzeitig können die Brennwertgeräte in den kalten und dunklen Wintermonaten die Wärmeversorgung jederzeit sicherstellen, ohne dass dafür Strom aus dem Netz verbraucht werden muss.“