Welche Verbesserungen bringen die modernen Heizsysteme?

Die Ära der (Kachel-) Öfen und der klassischen Heizkessel wird eines Tages zu Ende gehen. Die modernen Heizsysteme – mit ihrer intelligenten Kombination von Wärmepumpen, Wärmekraftkopplungsanlagen und Solarkollektoren – sind bedeutend energieeffizienter als diese klassischen Systeme. Sie ermöglichen also die Einsparung grosser Energiemengen und nutzen gleichzeitig lokal verfügbare erneuerbare Energien.

Der Begriff „modernes Heizsystem“ bezeichnet entweder Wärmepumpen oder kleine Wärmekraftkopplungsanlagen (gemeinsame Erzeugung von Wärme und Strom) oder eine Kombination beider Anlagen. Ausserdem sind diese Systeme immer häufiger an (thermische oder photovoltaische) Solaranlagen angeschlossen. Die von diesen Systemen produzierte Wärme wird in den Gebäuden mittels eines (Wasser- oder Luft-) Wärmeverteilnetzes mit niedrigen Vorlauftemperaturen – die etwa den Temperaturen der zu beheizenden Räume entsprechen – verteilt. Im weiteren Sinne umfasst der Begriff auch Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung.

Die Wärmepumpen nutzen die erneuerbare Wärme, die natürlicherweise in der Umwelt (in der Luft, im Wasser oder im Boden) vorhanden ist. Sie sind heute weit verbreitet und ihre Energieeffizienz könnte dank technischer Fortschritte noch um 20 bis 30% steigen [→ F59].

Kleine Wärmekraftkopplungsanlagen (oder Mikro- WKK) für Einfamilienhäuser oder einzelne Gebäude sind in der Schweiz noch von marginaler Bedeutung. Diese Anlagen umfassen kleine erdgasbetriebene Motoren mit geringem Verbesserungspotenzial oder Brennstoffzellen mit einer zwei- bis dreimal höheren Stromeffizienz. Diese beginnen sich derzeit von Japan aus (wo bereits mehr als 100‘000 Anlagen installiert sind) mehr und mehr auch in Deutschland und Grossbritannien zu verbreiten. Auf Brennstoffzellen basierende Systeme haben einen dreifachen Vorteil: Sie sind leise, haben einen elektrischen Wirkungsgrad von über 50% und stossen gleichzeitig praktisch keine gesundheitsgefährdenden Schadstoffe aus. Dennoch sind diese Systeme – trotz ihrem hervorragenden Wirkungsgrad – insgesamt noch nicht rentabel [→ F28].

Eine besonders effiziente und zukunftsweisende Anordnung besteht darin, eine Wärmekraftkopplungsanlage und eine Wärmepumpenanlage in verschiedenen Gebäuden miteinander zu verknüpfen, wobei der von ersterer produzierte Strom zweitere speist. Das ermöglicht den Ersatz von zwei Gasheizkesseln und somit eine Senkung der CO₂-Emissionen um 40 bis 70%, während die traditionellen Heizkessel bereits ihre maximale Effizienz erreicht haben, und kaum mehr verbessert werden können.

Immer öfter werden die Heizanlagen auch an thermische Solarkollektoren angeschlossen, um somit eine lokal verfügbare erneuerbare Energiequelle zu nutzen und gleichzeitig den Erdgasverbrauch zu reduzieren. Letztendlich könnten, dank Wirkungsgradverbesserung und Kostensenkung in der Photovoltaik, die solarthermischen Anlagen zur Warmwasserbereitung durch eine Kombination von Photovoltaik-Modulen mit einer Wärmepumpe ersetzt werden. Eine solche Lösung bietet mehr Flexibilität, insbesondere durch die Möglichkeit der Stromeinspeisung ins Netz, wenn kein Warmwasserbedarf besteht, insbesondere in Ferienzeiten [→ F50].