Nicht-Wohngebäude
Mögliche Wärmeversorgungskonzepte im Nicht-Wohngebäude
Nichtwohngebäude weisen eine große Vielfalt an Nutzungen, Gebäudetypen und Eigentümern auf. So variiert auch die Komplexität der Energieversorgung. Zur Beheizung kommen neben Heizflächen oft auch Lüftungsanlagen oder Betonkernaktivierung zum Einsatz sowie elektrische Strahlungsheizungen in wenig beheizten Räumen.
Neben Raumwärme liegt der Fokus auf der Bereitstellung von Warmwasser (etwa in Hotels), Prozesswärme (wie in Produktionsgebäuden) oder der Deckung des Kältebedarfs (etwa in Handelsgebäuden). Ebenso kann es Abwärmepotenziale aus der Produktion geben. Wenn eine Heizungsanlage installiert wird, müssen Nichtwohngebäude genauso wie Wohngebäude die Glossar 65-Prozent-Erneuerbare-Energien-Regel des GEG einhalten. Die Auswahl einer geeigneten erneuerbaren Heiztechnik orientiert sich an den Temperaturniveaus der unterschiedlichen Anwendungen. In dicht bebauten Gebieten ist oftmals der Anschluss an ein vorhandenes Wärmenetz möglich. Bei überwiegendem Raumwärmebedarf, wie in Dienstleistungsgebäuden, sind Wärmepumpen gut geeignet. Hochtemperatur- Wärmepumpen können bis 150 °C Prozesswärme bereitstellen. Bei zeitgleichem Wärme- und Kältebedarf kann mit einer für diesen Zweck geplanten Wärmepumpenanlage bei sehr hoher Effizienz gleichzeitig geheizt und gekühlt werden.
Dr. Jakob Metz
Dr. Ing. Energieeffizientes und nachhaltiges Bauen
49 (0)6221 4767 98
jakob.metz@ifeu.de
2 in 1: Heizen und Kühlen
Ein Drittel aller Nichtwohngebäude werden gekühlt oder klimatisiert, insbesondere Bürogebäude und Handelsgebäude. Besteht viele Stunden im Jahr ein gleichzeitiger Wärme- und Kältebedarf kann das Gebäude mit einer Wärmepumpe beheizt werden, die auch zur Gebäudekühlung geeignet ist. Das bedeutet, dass der Verdampfer der Wärmepumpe die Niedertemperaturwärme anstatt der Umwelt (Luft, Erdreich) einem Kühlmittelkreislauf entzieht. Für einen zuverlässigen Betrieb ist ein Wärme- und ein Kältespeicher erforderlich. Andere Heizungstechnologien machen bei Kühlbedarf eine separate Kältemaschine oder den Anschluss an ein Kältenetz erforderlich.
Förderung
Die meisten Heiztechniken werden mit einer staatlichen Grundförderung bezuschusst. Die maximal förderfähigen Ausgaben für den Heizungstausch richten sich nach der Nutzfläche des Nichtwohngebäudes. Weiterhin gibt es, Stand 2024, einen Effizienzbonus für Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel oder den Wärmequellen Erdreich, Wasser oder Abwasser von 5 %. Auch Maßnahmen an der Gebäudehülle (wie Wärmedämmung), Fachplanung und Baubegleitung werden bezuschusst.
Empfehlenswerte Heiztechnologien
für Nicht-Wohngebäude
Wärmenetz
Traditionelle Wärmenetze verteilen zentral erzeugte Wärme meist als heißes Wasser mit über 100°C durch unterirdische Leitungen an mehrere Gebäude. Ein Wärmeübertrager übergibt dort die Wärme an das Wärmeverteilsystem für die Raumwärme und die Erhitzung des Trinkwarmwassers. Wärmenetze liegen oft in dichter bebauten Gebieten und sind eine einfache Lösung für die Wärmeversorgung.
In neuen Netzen liegen die Temperaturen oft nur zwischen 60 und 80 °C. Das erleichtert den Einsatz klimaneutraler Wärmequellen und führt zu mehr Energieeffizienz. Durch Großwärmepumpen kann Umweltenergie aus dem Erdreich, Flüssen, Seen oder der Luft nutzbar gemacht werden.
Wärmepumpe
Die Wärmepumpe macht mithilfe von Strom Wärme aus der Umwelt (Typischerweise Außenluft oder Erdreich) nutzbar, indem sie diese auf ein für Heizung und Trinkwarmwasserbereitung ausreichendes Temperaturniveau hebt. Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizung, desto effizienter kann die Wärmepumpe arbeiten. Bei sommerlichem Kältebedarf kann mit einer reversiblen Wärmepumpe auch gekühlt werden.
Szenarien zeigen, dass Wärmepumpen bis 2045 einen großen Anteil des Wärmebedarfs von Gebäuden decken werden. Für viele Gebäude sind mit einer Luft-Wärmepumpe die geringsten Gesamtkosten zu erreichen. Auch ökologisch ist die Wärmepumpe meist die beste Wahl, da sie überwiegend Umweltwärme nutzt. Mit erneuerbarem Strom ist ihr Betrieb klimaneutral.
Und auch mit dem 2023 erreichten Anteil von über 50 % erneuerbarem Strom im Stromnetz verursacht eine Wärmepumpe deutlich weniger CO2-Emissionen als eine Öl- oder Gasheizung.
Wärmepumpen-Hybridheizung
In Wärmepumpen-Hybridheizsystemen wird die Wärmepumpe von einem zusätzlichen Wärmeerzeuger (Spitzenlasterzeuger) unterstützt. Dies ist meist eine Gasheizung, Ölheizung oder ein Biomasse-Festbrennstoffkessel. Die Verwendung der effizienten Brennwerttechnik ist dabei für Öl- und Gasheizungen vorgeschrieben. Wo die technischen Hürden für Wärmepumpen hoch sind, ermöglichen Hybridheizungen den schnellen Einbau einer Wärmepumpe ohne kurzfristige Dämmmaßnahmen am Gebäude. Das betrifft zum Beispiel die Trinkwarmwasser-Erwärmung im Mehrfamilienhaus. Mit einem fossil betriebenen Spitzenlasterzeuger kann die Heizung jedoch nicht klimaneutral werden und bleibt mitunter auf das Fortbestehen eines Gasnetzes angewiesen. Daher sollte eine Erdgas-Hybridheizung nur als Brückentechnologie geplant werden.
Biomasse-Festbrennstoffkessel
Biomasse-Festbrennstoffkessel sind Zentralheizungen und werden meist automatisch befeuert. Das unterscheidet sie grundlegend von Kaminöfen.
Die Biomassekessel verbrennen Holz in Form von Pellets, Scheiten oder Hackschnitzel, um Wasser für Heizung und Trinkwarmwasser zu erwärmen. Holzheizungen erreichen hohe Vorlauftemperaturen für die zentrale Heizung und können deshalb ohne energetische Modernisierungsmaßnahmen im Bestand eingesetzt werden. Die Verbrennung setzt das im Holz gebundene CO2 frei. Bei der Nutzung als Bau- oder Möbelholz wird das CO2 hingegen zeitweilig gebunden. Aus ökologischen Gründen sollten deshalb vor allem Rest- und Althölzer für die Verbrennung genutzt werden – und nur dann, wenn andere Heizungslösungen nicht zur Verfügung stehen.
Solarthermie-Hybridheizung
Solarthermische Kollektoren nehmen die Wärme der Sonne auf und transportieren sie mittels einer Flüssigkeit zu einem Wärmespeicher. Hierfür kommen entweder Flachkollektoren oder die effizienteren Vakuum-Röhrenkollektoren zum Einsatz. Mit der solaren Wärme wird dabei meist ein Hauptwärmeerzeuger unterstützt, etwa ein Pelletkessel oder eine Wärmepumpe. Die solare Unterstützung kann für Trinkwarmwasser ebenso wie für Raumwärme genutzt werden. Als alleinige Heiztechnik reichen Solarthermiekollektoren aber nicht aus. Durch Solarthermie-Unterstützung können die Gesamtkosten einer mit Biomethan betriebenen Gas-Brennwertheizung gesenkt werden.
Ebenfalls möglich, jedoch aufgrund hoher CO2 Belastung bei gleichzeitig hohen Kosten in der Regel nicht empfehlenswert, sind Gasheizung und Stromdirektheizung.