Wirtschaftlichkeitsvergleich: Brennwertkessel gegen Wärmepumpe im Bestand
Ein Einfamilienhaus mit 150 m² Wohnfläche, Baujahr 1985, hat einen Gas-Niedertemperaturkessel (20 kW, Baujahr 2003) und Radiatoren mit 70/55 °C Auslegung. Der Jahresgasverbrauch liegt bei 22.000 kWh. Der Bauherr erwägt entweder einen neuen Gas-Brennwertkessel (Kosten 12.000 €) oder eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (Kosten 28.000 €, inkl. Anpassung von 5 Heizkörpern). Strompreis 0,35 €/kWh, Gaspreis 0,12 €/kWh. Die Wärmepumpe erreicht bei 55 °C Vorlauf eine Jahresarbeitszahl von 3,0; bei 45 °C Vorlauf eine JAZ von 3,6. Die Heizlast beträgt 12 kW bei -12 °C. Es gibt keine Fußbodenheizung.
1. Berechnen Sie die jährlichen Betriebskosten beider Varianten und die Amortisationszeit der Mehrinvestition, ohne Förderung.
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Gas-Brennwert: Bei einem Jahresnutzungsgrad von 0,95 (Brennwert im Bestand) ergibt sich ein Gasbedarf von 22.000 / 0,95 ≈ 23.158 kWh. Kosten: 23.158 × 0,12 = 2.779 €/Jahr. Wärmepumpe bei JAZ 3,0: Strombedarf = 22.000 / 3,0 ≈ 7.333 kWh, Kosten 7.333 × 0,35 = 2.567 €/Jahr. Ersparnis nur 212 €/Jahr; die Mehrinvestition von 16.000 € amortisiert sich rechnerisch erst nach über 75 Jahren, also nie. Bei JAZ 3,6 (45 °C Vorlauf): Strombedarf 6.111 kWh, Kosten 2.139 €/Jahr, Ersparnis 640 €/Jahr, Amortisation rund 25 Jahre. Das zeigt: Die Wirtschaftlichkeit hängt entscheidend von der Vorlauftemperatur und damit von der Heizflächenanpassung ab. Werden mehr Heizkörper getauscht und die Vorlauftemperatur auf 45 °C gesenkt, verbessert sich die Bilanz deutlich. Zusätzlich sind Förderungen (z. B. Zuschüsse für effiziente Wärmepumpen) und künftige CO₂-Preise einzurechnen, die die Wärmepumpe begünstigen.
2. Welche technischen Randbedingungen müssen geprüft werden, bevor die Wärmepumpe im Bestand mit Radiatoren betrieben werden kann?
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Zu prüfen sind: die Heizlast (12 kW) und die Leistung der Wärmepumpe bei Auslegungstemperatur; Luft-Wasser-Wärmepumpen verlieren bei -12 °C deutlich an Leistung, sodass ggf. ein Heizstab oder eine größere Anlage nötig ist. Die Heizflächen müssen bei der geplanten Vorlauftemperatur die Raumheizlast decken; bei 55 °C Vorlauf liefern die bestehenden Radiatoren oft nicht genug, daher wurden 5 Heizkörper angepasst. Die Spreizung und der Volumenstrom sind zu prüfen; Wärmepumpen arbeiten effizienter mit niedriger Spreizung (z. B. 5–7 K), was größere Heizflächen und ggf. eine Anpassung der Rohrnetze erfordert. Der Speicher für Warmwasser muss ausreichend groß und für niedrige Temperaturen geeignet sein; Legionellenschutz ist zu beachten. Der Schallschutz (Außengerät) und die Aufstellfläche sind zu klären, ebenso die elektrische Absicherung und ggf. ein neuer Zähler. Die Hydraulik muss einen hydraulischen Abgleich und eine geeignete Regelung erhalten. Schließlich ist die Gebäudehülle zu bewerten: Eine Dämmung senkt die Heizlast und verbessert die JAZ.
3. Erstellen Sie eine Empfehlung mit Begründung, die technische, wirtschaftliche und ökologische Aspekte berücksichtigt.
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Empfehlung: Wenn die Heizflächen so angepasst werden können, dass 45 °C Vorlauf genügen (JAZ 3,6), ist die Wärmepumpe langfristig sinnvoll, weil sie bei steigenden CO₂-Preisen und sinkender Förderung wirtschaftlich wird und die CO₂-Emissionen deutlich senkt. Bei 55 °C Vorlauf (JAZ 3,0) ist die Wirtschaftlichkeit ohne Förderung nicht gegeben; dann wäre der Brennwertkessel die kurzfristig günstigere Lösung, allerdings mit dem Risiko steigender Gaspreise und der politischen Vorgabe, fossile Heizungen zu ersetzen. Ein Kompromiss: Zunächst Brennwertkessel mit hydraulischem Abgleich und Vorbereitung für eine spätere Wärmepumpe (große Heizkörper, niedrige Vorlauftemperatur, geeigneter Speicher). Ökologisch ist die Wärmepumpe mit Ökostrom klar im Vorteil. Die Entscheidung sollte nach einer Heizlastberechnung, einer Prüfung der Heizflächen und einer Förderberatung fallen; eine Wirtschaftlichkeitsrechnung über 15–20 Jahre mit Preissteigerungsannahmen ist dem Bauherrn vorzulegen.