Ökologisch heizen und kühlen: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 7. Oktober 2022, 16:48 Uhr

Nach thermischer Sanierung und mit Flächenheizkörpern steigt die Effizienz der Wärmepumpe und der Stromverbrauch sinkt

Quellen:

https://www.propellets.at/Heizkostenvergleich_TU-Wien

https://www.energyagency.at/aktuelles-presse/news/detail/artikel/heizkostenvergleich-2018-nachhaltige-und-hocheffiziente-heizsysteme-auf-platz-1.html

Das Dörfl liegt außerhalb des Leitungsnetzes der Fernwärme Wien

Fernwärme, Abfallverwertungs- & Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen 1.200 km Leitungsnetz versorgt 400.000 Wohnungen
Nordgrenze am Nussdorferplatz, kein Ausbau ins Kahlenbergerdorf angedacht

Pellets

Bedeutung in Österreich

Austria Country Market Statement 2021 UNCE

Fast die Hälfte (47,6%) der Fläche Österreichs ist bewaldet. und die bewaldete Fläche hat seit 1961 um 300.000 Hektar zugenommen.
In Österreich werden dennoch bereits 70% des Nachwuchses von Bäumen geerntet.
Die Bioenergie hat den größten Anteil an der Primärenergieproduktion in Österreich (PetaJ) (siehe Abb. rechts oben)
In Österreich macht Holz 80% der Bioenergie aus
Der Anteil von Biofuel an der gesamten Holzernte betrug 2020 mit 5,33 Mio. m³ 31.7%. Die Flüsse von Holz zur Energiegewinnung sind in Abb 1 dargestellt.
Österreich ist nach Dänemark die Nation mit dem höchsten pro Kopf Pelletsverbrauch (siehe Abb.2)
Der Pelletsverbrauch stieg um mindestens 10%/Jahr (Abb.3):Dieser Trend setzt sich fort:
Auch der Holzverbrauch für klimaneutrales Bauwesen soll steigen.
Der Wald wurde in den letzten Jahren durch Kalamitäten wie Borkenkäfer, Sturm und Waldbrände erheblich geschädigt
An den Klimawandel angepasste Baumsorten müssen nachgepflanzt werden
Es darf nicht mehr geerntet werden als nachwächst
Die Wachstumsrate von 10%/Jahr wird deshalb bald an eine Grenze stoßen und die Holzpreise werden steigen
Dazu wird beitragen, dass die CO₂ Abgabe zu steigenden Kosten für fossile Alternativen führt

Wien ist das Bundesland mit der geringsten Dichte an Pelletsheizungen, was auch auf den guten Ausbau des Fernwärmenetzes zurückzuführen ist

Technik

2 kg Pellets ersetzen ca. 1 Liter Heizöl bzw. 1 m² Erdgas
Voraussetzungen:
- Pelletslager: falls es im Keller feucht ist: in einem Blechtank, falls im Keller kein Platz ist: in einem Erdtank
- Kamin
Asche muss entleert und der Brennraum gereinigt werden
Wartung durch Techniker alle 1-2 Jahre
Die Lieferung von Pellets erfolgt mit großen Lastwagen, die in den engen Straßen des Dörfls den Verkehr für eine Stunde pro Lieferung behindern.

Nachhaltigkeit von Pellets

in Österreichs Wäldern werden 70 % des Nachwuchses geerntet
1,5 Mio. t Pellets produziert/ 1 Mio. verbraucht
CO₂ bei Verbrennung =Verrottung aber früher
Energieeinsatz Produktion bis Anlieferung 3-5%
Mit 107 mg Feinstaub/kWhth mehr als Gas
- Vermindert durch • Dämmung,
  - gute Dimensionierung
  - hoher Wirkungsgrad,
  - Hybrid

Nachteile

Bei Altbau mit feuchtem Keller nicht unerhebliche Koste für die Einrichtung des Pelletslagers
Die Feinstaubbelastung ist zwar weit niedriger als bei Scheitholz, aber bei einer Ortschaft mit mehreren pelletsgeheizten Häusern relevant, insbesondere wenn der Ort in einem Kessel liegt.
Die Pelletslieferung ist hier evtl. stark verkehrsbehindernd
die Preise werden durch Verknappung und in Konkurrenz mit den steigenden Kosten für Erdgas (CO₂ Angabe) deutlicher steigen. Im letzten Jahr ist der Pelletsverbrauch in Deutschland und sonstigen europäischen Ausland massiv gestiegen. Gleichzeitig ist die Lieferung von Pellets aus Russland nach Europa durch den Ukrainekrieg abgebrochen.

Förderung

die Förderung unterscheidet sich zwischen den österreichischen Bundesländern und beträgt in Wien 30% der Investitionskosten für die Umstellung von einem fossilen Energieträger

Resume

Die Umstellung Heizung von fossilen Energieträgern wie Erdgas und Öl auf Holzpellets sollte wegen obigen Probleme und Preisrisiken derzeit nur nach sorgfältiger Abwägung und eher in Ausnahmen erfolgen, wenn eine Umstellung auf eine Wärmepumpe nicht in Frage kommt.

Heizen per Wärmepumpe

Mithilfe von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden lässt sich gegenüber einer Gasheizung selbst in Deutschland (trotz des geringeren Anteil von Erneuerbaren an der Stromproduktion) CO2 einsparen. Diese Einsparung ist bei Erdwärme höher als bei Luft-Wasser Wärmepumpen:

Die Jahresarbeitszahl ist das Verhältnis zwischen produzierter Heizleistung und dem Stromverbrauch für die Wärmepumpe. Maßgeblich dafür sind

die Temperatur am Eingang, die möglichst hoch sein soll. Im Winter ist die Temperatur von Abwasser (10-20°C) höher als von Erdwärmesonden und diese höher als von der Luft
die Vorlauftemperatur für die Heizflächen. Sie soll möglichst niedrig sein.
Eine Absenkung der Vorlauftemperatur an kalten Tagen auf unter 50°C wäre wünschenswert, damit der Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der Vorlauftemperatur bei höchstens 40°C liegen sollte, um eine guten Wirkungsgrad der Wärmepumpe zu erzielen.

Mehr Infos!

Die Effizienz einer Wärmepumpenheizung hängt von Vorlauftemperatur und Typ ab

Mehr Infos!

Temperaturabsenkung der Gebäudeheizung

Raumtemperatur auf ca. 22°C beschränken
Thermische Sanierung
Gut funktionierende Thermostatventile
Hydraulischer Abgleich
Zweirohrsystem statt Einrohrsystem
Nachrüstung eines Flächenheizungssystems oder von großen Heizkörpern

Ein niedriger Heizwärmebedarf und Flächenheizungen (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung), begünstigen eine niedrigere Vorlauftemperatur, aber auch mit modernen großflächigen Heizkörpern lassen sich gute Werte erzielen:

Förderung der Umstellung von Erdgas o.ä. auf Erdwärme und Wärmepumpe

Voraussetzungen

Haus älter als 20 Jahre (erfüllt)
kein Anschluss an Fernwärme möglich (erfüllt)
Bei Eigenheimen müssen Wärmepumpen mit Photovoltaikanlagen und Biomasseheizungen mit thermischen Solaranlagen kombiniert werden (in unserem Plan enthalten)

Förderhöhe

Bei der Errichtung, Umstellung oder Nachrüstung vorhandener Heizanlagen in Eigenheimen, Reihenhäusern und Kleingartenwohnhäusern können Sie höchstens 35.000 Euro als förderbare (angemessene) Gesamtbaukosten anerkennen lassen. Förderhöhe bis 35% der Investitionskosten

Beantragung

Vorteile der Sole-Wasser-Wärmepumpen gegenüber Luft-Wasser-Wärmpumpen

Luft-Wasser-Wärmepumpen sind aktuell die meistverkauften Wärmepumpen, denn sie sind einfacher zu installieren und etwas günstiger in der Anschaffung. Luft-Wärmepumpen nutzen jedoch die Temperatur des Außenluft als Basis für die Wärmepumpen und werden ineffizienter und leistungsschwächer, wenn die Differenz zwischen der Quelltemperatur und der Vorlauftemperatur der Heizung zu groß wird. Bei sehr hoher Temperaturdifferenz wird die Luft-Wärmepumpe über eingebaute Heizstäbe sogar zu einer reinen Stromheizungen. Leider benötigen die zumeist alten Häuser im Dörfl zumeist eine hohe Wärmeenergie von bis zu 200 kWh/m2 und viele können z.B. wegen Denkmalschutz nicht leicht gut gedämmt werden. Die Luftwärmepumpe ist also hier nur im Herbst und Frühling eine gute Heizung. Im Winter und insgesamt langfristig betrachtet ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, die eine mit rund 10-12°C fast konstante Erdwärme als Wärmequelle nutzt, für den Geldbeutel und das Klima weitaus günstiger. hier können Sie weiterlesen

Mit Erdwärmesonden kann auch sparsam gekühlt werden: Dazu wird das Erdreich mit seinen im Durchschnitt 12°C Temperatur als Kältequelle genutzt und die Übertragung in die Räu,e erfolgt über die Flächenheizkörper ohne weitere Installationskosten. Der Stromverbrauch ist dabei viel niedriger als bei einer Klimaanlage. Näheres finden Sie im Kapitel gemeinsame Aktionen, aber dies funktioniert auch für einzelne Häuser.

Weiter lesen und Videos:

Video Fraunhoferinstituts ISE zu Wärmepumpen in Bestandsgebäuden

Wärmepumpen können erfolgreich in Bestandsgebäuden eingesetzt werden

Konzepte für die Wärmeversorgung von Mehrfamilien-Bestandsgebäuden

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 * Die Feinstaubbelastung ist zwar weit niedriger als bei Scheitholz, aber bei einer Ortschaft mit mehreren pelletsgeheizten Häusern relevant, insbesondere wenn der Ort in einem Kessel liegt.
 * Die Pelletslieferung ist hier evtl. stark verkehrsbehindernd
-* die Preise werden durch Verknappung und in Konkurrenz mit den steigenden Kosten für Erdgas (CO<sub>2</sub> Angabe) deutlicher steigen
+* die Preise werden durch Verknappung und in Konkurrenz mit den steigenden Kosten für Erdgas (CO<sub>2</sub> Angabe) deutlicher steigen. Im letzten Jahr ist der Pelletsverbrauch in Deutschland und sonstigen europäischen Ausland massiv gestiegen. Gleichzeitig ist die Lieferung von Pellets aus Russland nach Europa durch den Ukrainekrieg abgebrochen.
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 [https://www.propellets.at/landesfoerderungen die Förderung unterscheidet sich zwischen den österreichischen Bundesländern und beträgt in Wien 30% der Investitionskosten für die Umstellung von einem fossilen Energieträger]
+'''Resume'''
+Die Umstellung Heizung von fossilen Energieträgern wie Erdgas und Öl auf Holzpellets sollte wegen obigen Probleme und Preisrisiken derzeit nur nach sorgfältiger Abwägung und eher in Ausnahmen erfolgen, wenn eine Umstellung auf eine Wärmepumpe nicht in Frage kommt.
 === Heizen per Wärmepumpe ===
 [[File:Gedanken zur Energiewende 2 was kann der Einzelne tun_img_54.jpg|600px]]
+Mithilfe von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden lässt sich gegenüber einer Gasheizung selbst in Deutschland (trotz des geringeren Anteil von Erneuerbaren an der Stromproduktion) CO2 einsparen. Diese Einsparung ist bei Erdwärme höher als bei Luft-Wasser Wärmepumpen:
+[[File:Einsparung CO2 Emissionen bei Luft-Wasser und Sole-Wasser Wärmepumpen in Bestandsgebäuden.jpg|550px|Abschlussbericht Wärmepumpen in Bestandsgebäuden Fraunhoferinstitut ISE 2020]]
 Die Jahresarbeitszahl ist das Verhältnis zwischen produzierter Heizleistung und dem Stromverbrauch für die Wärmepumpe. Maßgeblich dafür sind
 # die Temperatur am Eingang, die möglichst hoch sein soll. Im Winter ist die Temperatur von Abwasser (10-20°C) höher als von Erdwärmesonden und diese höher als von der Luft
 # die Vorlauftemperatur für die Heizflächen. Sie soll möglichst niedrig sein.
+# Eine Absenkung der Vorlauftemperatur an kalten Tagen auf unter 50°C wäre wünschenswert, damit der Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der Vorlauftemperatur bei höchstens 40°C liegen sollte, um eine guten Wirkungsgrad der Wärmepumpe zu erzielen.
 [https://www.waermepumpe.de/uploads/tx_bcpageflip/Ratgeber-Abwasser_WEB.pdf Mehr Infos!]
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 * Zweirohrsystem statt Einrohrsystem
 * Nachrüstung eines Flächenheizungssystems oder von großen Heizkörpern
 [[File:Gedanken zur Energiewende 2 was kann der Einzelne tun_img_56.jpg|400px]]
 [[File:Gedanken zur Energiewende 2 was kann der Einzelne tun_img_57.jpg|500px]]
+Ein niedriger Heizwärmebedarf und Flächenheizungen (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung), begünstigen eine niedrigere Vorlauftemperatur, aber auch mit modernen großflächigen Heizkörpern lassen sich gute Werte erzielen:
+[[File:Mittlere Temperaturdifferenz in Abhängigkeit vom HWB und Heizkörpertyp.png|500px| ]]
 '''Förderung der Umstellung von Erdgas o.ä. auf Erdwärme und Wärmepumpe'''
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 '''Vorteile der Sole-Wasser-Wärmepumpen gegenüber Luft-Wasser-Wärmpumpen'''
-Die Luft-Wasser-Wärmepumpen sind aktuell die meistverkauften Wärmepumpen, denn sie sich einfacher zu installieren und etwas günstiger in der Anschaffung.
-Luft-Wärmepumpen nutzen jedoch die Temperatur des Außenluft als Basis für die Wärmepumpen und werden ineffizienter und leistungsschwächer, wenn die Differenz zwischen der Quelltemperatur und der Vorlauftemperatur der Heizung zu groß wird. Bei sehr hoher Temperaturdifferenz wird die Luft-Wärmepumpe über eingebaute Heizstäbe sogar zu einer reinen Stromheizungen. Leider sind die Gebäude im Dörfl keine Niedrigenergiehäuser und können mit vertretbarem Investitionsaufwand nicht in solche verwandelt werden. Die Luftwärmepumpe ist also nur im Herbst und Frühling eine gute Heizung. Im Winter und insgesamt langfristig betrachtet ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, die eine mit rund 12°C fast konstante Erdwärme als Wärmequelle nutzt, [https://www.iea.org/articles/are-renewable-heating-options-cost-competitive-with-fossil-fuels-in-the-residential-sector für den Geldbeutel und das Klima weitaus günstiger].
+Luft-Wasser-Wärmepumpen sind aktuell die meistverkauften Wärmepumpen, denn sie sind einfacher zu installieren und etwas günstiger in der Anschaffung.
+Luft-Wärmepumpen nutzen jedoch die Temperatur des Außenluft als Basis für die Wärmepumpen und werden ineffizienter und leistungsschwächer, wenn die Differenz zwischen der Quelltemperatur und der Vorlauftemperatur der Heizung zu groß wird. Bei sehr hoher Temperaturdifferenz wird die Luft-Wärmepumpe über eingebaute Heizstäbe sogar zu einer reinen Stromheizungen. Leider benötigen die zumeist alten Häuser im Dörfl zumeist eine hohe Wärmeenergie von bis zu 200 kWh/m2 und viele können z.B. wegen Denkmalschutz nicht leicht gut gedämmt werden. Die Luftwärmepumpe ist also hier nur im Herbst und Frühling eine gute Heizung. Im Winter und insgesamt langfristig betrachtet ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, die eine mit rund 10-12°C fast konstante Erdwärme als Wärmequelle nutzt, [https://www.iea.org/articles/are-renewable-heating-options-cost-competitive-with-fossil-fuels-in-the-residential-sector für den Geldbeutel und das Klima weitaus günstiger].
 [https://www.genialwarm.de/index.php/waermepumpen/erdwaerme-contra-luftwaerme ''hier können Sie weiterlesen'']
 Mit Erdwärmesonden kann auch sparsam gekühlt werden:
 Dazu wird das Erdreich mit seinen im Durchschnitt 12°C Temperatur als Kältequelle genutzt und die Übertragung in die Räu,e erfolgt über die Flächenheizkörper ohne weitere Installationskosten. Der Stromverbrauch ist dabei viel niedriger als bei einer Klimaanlage. Näheres finden Sie im Kapitel gemeinsame Aktionen, aber dies funktioniert auch für einzelne Häuser.
+'''Weiter lesen und Videos:'''
+[https://www.youtube.com/watch?v=7Fb4xeCRIZI Video Fraunhoferinstituts ISE zu Wärmepumpen in Bestandsgebäuden]
+[[:File:Fraunhofer ISE WPsmart_im_Bestand-Schlussbericht.pdf| Wärmepumpen können erfolgreich in Bestandsgebäuden eingesetzt werden]]
+[[:File:2022-02-08_LiB_Bericht_AP-5_Techno-ökonom_Analyse.pdf| Konzepte für die Wärmeversorgung von Mehrfamilien-Bestandsgebäuden]]