Hohe Effizienz bei geringerem Energieverbrauch

Es ist ein offenes Geheimnis, dass Hausbesitzer bei der Anschaffung ihres Heizsystems stärker auf Investitionskosten achten als auf die laufenden Kosten. Das zeigt sich besonders bei Gasheizungen, die weniger kosten als Wärmepumpen, Holzpelletheizung oder ein Fernwärmeanschluss – obgleich bei einer umweltfreundlicheren Heiztechnologie staatliche Fördergelder winken.

Ein anderes Bild ergibt sich, wenn man die laufenden Kosten einkalkuliert. Diese werden bei herkömmlichen Systemen meistens krass unterschätzt. Demnach machen alternative und in der Anschaffung teurere Heizungsarten über einen Zeitraum von zwei Jahrzehnten den Kostennachteil wett. Holzpelletheizungen amortisieren sich noch schneller: Ab einer Laufzeit von 13 Jahren unterschreiten ihre Gesamtkosten die einer Gasheizung. Langfristig schneiden auch Wärmepumpen signifikant besser ab.

Diesen Geräten, an deren Weiterentwicklung kontinuierlich gearbeitet wird, könnten bei der Energiewende zweifellos eine tragende Rolle spielen. Studien zufolge verbrauchen etwa Luftwärmepumpen bei tiefen Temperaturen zwei- bis dreimal weniger Energie als mit fossilen Energieträgern betriebene Anlagen. Wer sich ein besonders effizientes Modell zulegt, trifft demnach eine gute Wahl. Ist das fragliche Eigenheim zudem korrekt gedämmt und wird das Heizsystem mit der Solaranlage kombiniert, kommen punkto Energiebilanz weitere Pluspunkte hinzu. Bis zu 80 Prozent des Energiebedarfs kann über Wärmepumpen nach dem neuesten Standard wirksam und umweltfreundlich aus der Natur bezogen werden.

Wie ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird

Ist die Vorlauftemperatur optimal auf die jeweiligen Bedingungen eingestellt, kann man sich über einen hohen Wirkungsgrad und moderatere Energierechnungen freuen. Wenn auch an extrem kalten Tagen 55 Grad ausreichen, um das Haus angenehm warm zu bekommen, sind Wärmepumpen wohl die beste Wahl. Um das herauszufinden, stellt man die vorhandene Heizung an einem frostigen Tag einmal auf dieses Niveau ein und prüft, ob die Räume noch ausreichend warm werden. Öl- und Gaskessel erzeugen meist höhere Temperaturen.

In wirtschaftlicher Hinsicht lohnen sich Wärmepumpen, wenn sie eine möglichst hohe Jahresarbeitszahl erreichen. Diese Kennzahl bildet die jeweilige Effizienz des Heizsystems ab. Wenn sie bei der Ziffer vier liegt, bedeutet das, dass aus 25 Prozent Strom 75 Prozent Umweltwärme gewonnen wird. Eine moderne Wärmepumpe erreicht Jahresarbeitszahlen von drei bis fünf. Im Neubau sind Wärmepumpen heute Standard. Im Gebäudebestand hingegen sind dafür eventuell bauliche Eingriffe nötig.

Bei dieser Technik dient die Fussbodenfläche der Wärmeübertragung. Im Vergleich zu den an Wänden oder freistehend montierten Heizkörpern besteht sie aus einem System von Warmwasserrohren unter dem Bodenbelag. Diese erwärmen den Boden gleichmässig und geben die Wärme an den Raum ab.

Unterschieden wird zwischen Nass- und Trockensystem. Im ersten Fall liegen die Rohre direkt im Estrich, beim Trockensystem in der Dämmschicht unterhalb des Bodenbelags. In Neubauten überwiegt das Nasssystem, weil der Belag neu angelegt wird und die Heizungsinstallation daher einfacher und billiger ist. In Altbauten und bei Renovierungen empfiehlt sich hingegen das Trockensystem.

Derzeit nehmen landesweit Kollektorflächen auf den Dächern und an Fassaden von Privatgebäuden pro Jahr um annähernd 100'000 Quadratmeter zu. Bevor man prüft, ob sich eine Solarstrom- oder Photovoltaik-Anlage lohnt, muss man abklären, ob der Standort geeignet ist und herausfinden, wo genau die Paneele angebracht werden können.

Bei Einfamilienhäusern bietet sich in der Regel eine Solaranlage auf dem Dach an, da es in der Regel eine grosse Freifläche aufweist. Zudem fallen die Paneele dort im Idealfall optisch nicht weiter auf. Dächer, die sich zur Solarstromerzeugung eignen, müssen allerdings gewisse Voraussetzungen erfüllen.

Dachflächen, die nicht mehr als 45 Grad von Süden abweichen und ganzjährig mit Sonne bestrahlt werden, eignen sich gut für Solaranlagen. Eine Solaranlage von 20 Quadratmetern Dachfläche deckt rund 80 Prozent des jährlichen Strombedarfs eines Einfamilienhauses mit einer vierköpfigen Familie.

Mini-Solaranlagen als Helfer

Welche Strommengen erzeugt werden können, hängt im Prinzip von der Grösse der Dachfläche ab. Bei Bedarf kann auch der Balkon einbezogen werden. Solaranlagen für Balkone sind bereits erhältlich.

Auch Mini-Solaranlagen können sich als hilfreich erweisen. Sie liefern genügend für elektrische Gartengeräte oder die Beleuchtung des Gartens. Die PV-Module lassen sich auf Gartenhausdach, Rasen oder Terrasse unterbringen. Inwieweit auch Fassaden für die Montage von Solarpaneelen infrage kommen, muss man fallweise abklären.

Wer keine Solaranlage wünscht, kann seinen eigenen Strom alternativ mit einer Windkraftanlage herstellen, und zwar für einen Energieverbrauch von bis zu 5000 kWh. Ein Windrad kommt hauptsächlich bei grossen Grundstücken in einer relativ windreichen Gegend infrage. Auf das Dach gehört ein Windkraftrad aufgrund möglicher Störgeräusche nicht, ein Mast ist dafür besser geeignet.

Vorsicht bei Windrädern

Auf einem Balkon oder in einem Garten lässt sich ebenfalls ein Windrad aufstellen. Hier sollte man sich jedoch vorsichtshalber rechtzeitig mit den Nachbarn ins Benehmen setzen. Ist das geplante Windrad grösser als zehn Meter, muss eine Baugenehmigung eingeholt werden. Neben den Kosten für Anschaffung und Montage fällt auch eine Versicherungsprämie an, da Gebäude- und Haftpflichtversicherung bei Schäden oftmals nicht geradesteht.

Sowohl bei der Sonnen- als auch bei der Windenergie hängt die Stromerzeugung stark von der Witterung ab. Das Ergebnis ist «Flatterstrom», der bisweilen der Stabilität der Stromnetze zusetzt. Bis zu drei Viertel der Jahresmenge werden überwiegend im Sommer erzeugt. Überschüsse lassen sich entweder in einer Batterie speichern oder werden an das Netz abgegeben. Saisonale und tageszeitbedingte Schwankungen kompensieren die lokalen Energieversorger mit Einspeisungen.

Genügend Platz vorausgesetzt, besteht die Möglichkeit, in seinem Keller ein kleines Blockheizkraftwerk (BHKW) einzubauen. So können Strom und Wärme erzeugt und der Energiebedarf eigenständig gedeckt werden. Die Kraftwerke gibt es in drei unterschiedlichen Grössen. Das Nano-BHKW erzeugt bis zu 2,5 Kilowatt elektrische Leistung und zehn Kilowatt thermische Leistung. Das etwas grössere Mikrokraftwerk bringt zwischen 2,5 und 20 Kilowatt elektrische Leistung und zwischen zehn und 40 Kilowatt thermische Leistung. Mit einem Minikraftwerk lassen sich zwischen 20 und 50 Kilowatt elektrische Leistung und über 50 Kilowatt thermische Leistung produzieren. Diese Geräte haben den Vorteil, dass sie fast die gesamte eingesetzte Energie in Wärme und Strom umwandeln.

Hohe Anschaffungspreise dämpfen die Nachfrage

Das am besten geeignete Modell für den Privatgebrauch hängt von der Eigenheimgrösse sowie der Bewohnerzahl und vom Strom- und Wärmebedarf ab. Erfahrungsgemäss lohnt sich die Anschaffung erst dann, wenn das BHKW an mehr als 5´500 Stunden im Jahr eingesetzt wird.

Dabei erzeugt ein Verbrennungsmotor Strom und Wärme. Dieser wiederum wird entweder mit Erdgas, Flüssiggas oder Öl – seltener Diesel – betrieben. Somit bleibt man mit einem eigenen Blockheizkraftwerk weiterhin von den Gas- und Ölpreisen abhängig. Inzwischen gibt es jedoch Varianten, die auch mit Holzpellets oder sogar Kohle betrieben werden können.

Solche Anlagen werden als umweltfreundlich eingestuft, weil die Primärenergie effizient genutzt und weniger Kohlendioxid freigesetzt wird. Wenn die vorhandenen Anlagen – Photovoltaik oder Windkraft – nicht ausreichend Energie liefern, kann ein Blockheizkraftwerk als Ergänzung diese Versorgungslücke schliessen. Landesweit kommt diese nach wie vor recht teure Technologie im Privatsektor nicht richtig voran.

Sie zählen zu den jüngeren und relativ komplexen Technologien. Auch hier ist mit höheren Anschaffungskosten zu rechnen. Dafür kann man mit einer solchen Anlage ebenfalls Wärme sowie Strom erzeugen. Bei diesem Verfahren reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff, weshalb der Prozess «kalte Verbrennung» heisst. Für Brennstoffzellenheizungen ist ein Gasanschluss nötig.

Innerhalb der Heizungsanlage verbindet sich der Wasserstoff aus dem Methangas mit Sauerstoff. So wird sowohl Strom als auch Wärme generiert, wobei bis zu 90 Prozent der entstehenden Mengen genutzt werden können.

Brennstoffzellenheizungen sind für Gebäude mit einem niedrigen Wärmebedarf hervorragend geeignet, da ihr hoher Wirkungsgrad einen wirtschaftlichen Betrieb erlaubt. Vorteilhaft ist zudem, dass die Anlage sehr leise arbeitet und brandsicher ist. Wegen ihrer kompakten Form finden solche Heizungen heutzutage problemlos auch in modernen Einfamilienhäusern Platz.