Energiesparende Heizsysteme: Wie und woran kann man sparen?

Die Beheizung von Industrieobjekten und Wohnhäusern ist recht teuer. Energiesparende Heizsysteme ermöglichen es, die Ausgaben zu senken, wodurch erhebliche Einsparungen erzielt werden können, ohne auf komfortable Raumverhältnisse zu verzichten.

Wir schlagen vor, sich zu vergegenwärtigen, welche Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz eines Hauses bestehen und welche Besonderheiten ihre Anwendung aufweist. Ein detaillierter Überblick über energiesparende Technologien hilft bei der Entscheidung über die Zweckmäßigkeit der Einrichtung der einen oder anderen Heizungsart.

Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz eines Hauses

Die Energiekosten für die Heizung können mit verschiedenen Methoden gesenkt werden:

• durch Steigerung der Energieeffizienz des Gebäudes;
• durch die Anwendung des Systems „Smart Home“ sowie anderer Automatisierung, die es ermöglicht, die Kosten zu minimieren;
• durch Reduzierung von Wärmeverlusten mithilfe von Heizkörpern und anderen Geräten;
• durch Erhöhung des Wirkungsgrads von Heizkesseln oder Öfen;
• durch Nutzung umweltfreundlicher Energieformen (Holz, Sonnenkollektoren).

Um bessere Ergebnisse zu erzielen, kann eine Kombination von zwei oder mehreren Optionen angewendet werden.

Selbst das zuverlässigste und qualitativ hochwertigste Heizsystem bringt wenig Nutzen, wenn im Haus eine massive Wärmeabgabe stattfindet. Daher sollten Maßnahmen ergriffen werden, die Wärmeenergieverluste durch Ritzen und offene Fenster verhindern.

Es ist wichtig, einfache, aber wirksame Schritte zu unternehmen, indem Böden, Wände, Türen, Decken und Fensterrahmen mit Wärmedämmmaterial verkleidet werden. Neben der normgerechten Dämmung kann auch eine zusätzliche Isolierung angebracht werden. Dies ermöglicht es, Wärmeverluste weiter zu reduzieren und damit die Energieeffizienz des Gebäudes zu erhöhen.

Für eine qualitativ hochwertige Wärmedämmung kann ein Energieauditor hinzugezogen werden. Dieser führt eine Thermografieaufnahme des Hauses durch, um die Stellen mit den stärksten Wärmeverlusten zu identifizieren, die zuerst isoliert werden müssen.

In der Regel entstehen die größten Wärmeverluste durch die Wände, die Dachboden-Decke sowie den Fußboden auf Balken. Diese Bereiche benötigen eine hochwertige Wärmedämmung. Um Wärmeverluste durch Fenster zu verhindern, können nachts geschlossene Fensterläden verwendet werden.

System „Smart Home“

Die automatischen Geräte des “Smart Home” Komplexes können einen großen Beitrag zur Einsparung von Energieträgern leisten, die zur Wärmegewinnung verwendet werden.

Das höchste Maß an Effizienz kann erreicht werden, wenn man ein System wählt, das mit einer Reihe zusätzlicher Funktionen ausgestattet ist, und zwar:

• wetterabhängiger Steuerung;
• einem im Innenraum installierten Temperatursensor;
• der Möglichkeit einer externen Steuerung bei vorgesehenem Datenaustausch;
• der Priorisierung der Kreisläufe.

Betrachten wir alle oben genannten Vorteile genauer.

Wetterabhängige Temperaturregelung im Haus bedeutet die Anpassung des Heizniveaus des Wärmeträgers in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Wenn draußen Frost herrscht, wird das Wasser im Heizkörper etwas heißer sein als gewöhnlich. Gleichzeitig wird bei wärmerem Wetter die Heizung weniger intensiv betrieben.

Das Fehlen einer solchen Funktion führt oft zu einer übermäßigen Erhöhung der Raumtemperatur. Dies führt nicht nur zu einem übermäßigen Verbrauch von Energieträgern, sondern ist auch für die Bewohner des Hauses nicht sehr angenehm.

Touchpanels bieten die Möglichkeit, die Option des Energiesparmodus auszuwählen, was eine schnelle und mühelose Regulierung der Raumtemperatur ermöglicht

Die meisten dieser Geräte verfügen über zwei Modi: „Sommer“ und „Winter“. Bei Verwendung des ersten werden alle Heizkreise abgeschaltet, während nur die für den ganzjährigen Betrieb vorgesehenen Einrichtungen, wie z. B. die Poolheizung, in Betrieb bleiben.

Raumtemperatursensor wird nicht nur zur Überwachung der automatisch eingestellten Temperatur benötigt. In der Regel ist dieses Gerät mit einem Regler kombiniert, der es ermöglicht, die Heizung bei Bedarf zu erhöhen oder zu senken.

Der Außentemperatursensor ist ein wesentlicher Bestandteil der meisten Steuereinheiten von „Intelligenten Häusern“. Derartige Geräte werden zwingend im Raum installiert, und wenn die Wärme etagenweise zugeführt wird, auch auf jeder Etage.

Der Thermostat kann so programmiert werden, dass die Raumtemperatur zu bestimmten Zeiten gesenkt wird, z. B. wenn die Bewohner des Hauses zur Arbeit gehen, was zu einer erheblichen Einsparung von Heizkosten beiträgt.

Priorisierung der Heizkreise bei gleichzeitigem Betrieb verschiedener Geräte. So schaltet die Steuereinheit beim Einschalten des Boilers die Hilfskreise und andere Geräte von der Wärmeversorgung ab.

Dadurch wird die Leistung des Heizraums reduziert, was die Brennstoffkosten senkt und die Last gleichmäßig über einen bestimmten Zeitraum verteilt.

Das Klima-Kontrollsystem, das die Steuerung von Klimaanlage, Heizung, Stromversorgung und Lüftung in einem Netzwerk vereint, erhöht nicht nur den Wohnkomfort und minimiert das Risiko von Notfällen, sondern ermöglicht auch Energieeinsparungen.

Die Stellantriebe der Klimasteuerung, die alle Funktionen zur Aufrechterhaltung der Temperaturparameter in einem Raum regulieren, sind in der Regel unsichtbar, z. B. in einem Verteilerkasten untergebracht.

Externe Steuerung – die Möglichkeit der Datenübertragung auf Smartphones ermöglicht es den Hausbesitzern, die Situation zu überwachen, um bei Bedarf schnell Korrekturen vorzunehmen. Eine solche Lösung ist der GSM-Modul für den Heizkessel.

Kostensenkung mithilfe von Geräten

Als effektivste gilt die Heizungsanlage, die eine komfortable Erwärmung bei minimaler Vorlauftemperatur ermöglicht. Um dieses Ziel zu erreichen, verwendet man am besten das System einer wassergeführten Fußbodenheizung.

Diese Methode zeichnet sich durch Komfort und Hygiene aus, zudem sind die Konstruktionen völlig unsichtbar, sodass die Fußbodenheizung mit verschiedenen traditionellen Bodenbelägen kombiniert werden kann: Fliesen, Linoleum, Teppichboden, Parkett.

Leider sind Fußbodenheizungen in rauen Klimazonen oft nicht in der Lage, Wärmeverluste auszugleichen, insbesondere wenn im Haus große verglaste Flächen vorhanden sind. Dies liegt daran, dass die maximal zulässige Temperatur der Bodenoberfläche streng begrenzt ist: Sie darf +27°C nicht überschreiten.

Die optimale Lösung in diesem Fall ist eine Kombination aus Fußbodenheizung und modernen Heizkörpern, die von unten aus dem Boden oder der Wand angeschlossen werden können, wodurch die nicht besonders ästhetische Rohrverlegung im Innenraum vermieden werden kann.

Es wird eine große Auswahl an Heizkörpern angeboten, die sich nicht nur durch Hersteller und Gerätetyp unterscheiden, sondern auch durch Farbe, Form und Größe. So kann ein optimales Modell gefunden werden, das sich in den Innenraum einfügt.

Aus Gründen der Energieeffizienz ist es am besten, sich für ein Zwei-Rohr-Verteilersystem mit Strahlungsheizkörpern zu entscheiden. In diesem Fall wird in jeden Raum ein eigener Heizkreislauf geführt – ein Vorlauf- und ein Rücklaufelement.

Ein solches System ermöglicht es, in jedem Raum eine eigene Temperatur zu halten, mit minimalen Auswirkungen auf benachbarte Räume.

Energieeffiziente Kessel und Öfen

Um die aus fossilen Brennstoffen gewonnene Energie zu sparen, sollte man die herkömmliche Heizung durch einen umweltfreundlichen und energieeffizienten Ofen (Öl- oder Gasofen) oder einen Heizkessel ersetzen. Im ersten Fall ist es wichtig, auf das Luftkanalsystem zu achten, das die Verteilung der erwärmten Luft in die Räume übernimmt.

Wenn die Lebensdauer eines alten Heizkessels zehn Jahre überschreitet, ist es besser, ihn durch ein modernes Modell zu ersetzen, dessen Wirkungsgrad bis zu 94 % erreichen kann.

Bei der Verwendung von Heizkesseln müssen auch die Leitungen bedacht werden, durch die das Wasser zu den Heizkörpern oder Fußbodenheizungen fließt.

Bei der Auswahl von Heizkesseln oder Öfen sind folgende Faktoren zu beachten:

1. Belüftung. Der Heizkessel oder Ofen, der mit einer geschlossenen Brennkammer ausgestattet ist, muss von Außenluft umströmt werden. Dies verhindert mögliche Luftverschmutzung im Raum und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Außenluftmassen in das Haus eindringen.
2. Elektrische Zündung. Diese Modelle gelten als wesentlich effizienter als Varianten mit Zündflamme.
3. Großer Wärmetauscher und Kondensator, die es ermöglichen, überschüssige Energie zu speichern, was die Einsparung neuer Wärmeenergie ermöglicht.

Moderne Öfen und Heizkessel arbeiten zwar mit fossilen Brennstoffen (Heizöl, Propan), gelten aber dennoch als energieeffiziente und umweltfreundliche Geräte. Für ihren Betrieb reicht eine minimale Menge Brennstoff aus, und die Menge der Schadstoffe, die bei der Verbrennung freigesetzt werden, ist verschwindend gering.

Nutzung von umweltfreundlichen Brennstoffen

Derzeit wird der Entwicklung alternativer Energien unter Nutzung erneuerbarer Ressourcen vorrangige Aufmerksamkeit geschenkt.

Zu den häufigsten Optionen gehören:

• Holz;
• Wärmepumpen;
• Solaranlagen.

Darüber hinaus werden auch andere Methoden energiesparender Technologien entwickelt, zum Beispiel Windkraftanlagen.

Heizung mit Holzöfen

Jahrhundertelang wurde Holz häufig zum Heizen von Häusern und zum Kochen verwendet: Es ist eine erneuerbare Ressource, die den meisten Menschen zugänglich ist. Zur Wärmegewinnung können nicht nur ganze Bäume, sondern auch Holzabfälle wie Reisig, Äste und Späne genutzt werden.

Zum Verbrennen solcher Brennstoffe sind spezielle Holzöfen vorgesehen, die entweder eine zusammengesetzte Konstruktion aus Gusseisen oder eine geschweißte Konstruktion aus Stahl sein können.

Nachteile von Holzöfen

Gleichzeitig haben solche Geräte eine Reihe von Nachteilen, die ihre breite Nutzung behindern:

1. Holzöfen gelten als die umweltschädlichsten Heizgeräte, die mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden: Bei der Verbrennung von Holz gelangen große Mengen an Verbrennungsprodukten in die Luft.
2. Die eigenständige Holzgewinnung erfordert einen erheblichen Arbeitsaufwand: Fällen, Sägen und Spalten von Holz. Außerdem müssen die Öfen häufig von angesammelter Asche gereinigt werden.
3. Holzheizgeräte gelten auch als die brandgefährlichsten Heizgeräte, da bei unsachgemäßer Wartung der Schornsteine ein Brand entstehen kann.
4. Öfen heizen nur den Raum, in dem sie sich befinden, während die Luft in anderen Räumen lange kalt bleiben kann.
5. Holzheizgeräte sind für die Installation in gewöhnlichen städtischen Wohnungen nicht geeignet – einige Modelle können zwar in Wohnungen montiert werden, jedoch erfordert dieser Prozess die Genehmigung und die Ausstellung einer großen Anzahl von Dokumenten.

Bei der Auswahl eines Holzofens sollte man einem effizienten modernen Modell den Vorzug geben. Einige Varianten verfügen über spezielle Vorrichtungen – katalytische Neutralisatoren, die das Verbrennen von nicht vollständig verbrannten Flüssigkeiten und Gasen ermöglichen, was die Effizienz erhöht und die Emissionen schädlicher Elemente reduziert.

Für eine höhere Effizienz sind einige Modelle von Holzöfen mit Doppelwänden oder Ventilatoren ausgestattet. Solche Varianten verbessern die Luftzirkulation und steigern die Erzeugung und Verteilung von Wärme.

In einigen modernen Holzöfen sind auch spezielle Trennwände vorgesehen, die sich über der Arbeitskammer befinden. Sie leiten die verbleibenden Gase und Flüssigkeiten ins Feuer, wodurch die Effizienz der Brennstoffe erhöht wird. Solche Konstruktionen reduzieren zudem die Ansammlung von Kreosot.

Für eine gleichmäßigere Erwärmung kann man über die Installation eines Gas-Holz-Ofens nachdenken, der die gleichzeitige Nutzung von zwei Brennstoffarten ermöglicht. Möglich ist auch die Installation von Holzöfen im Außenbereich: Mit ihrer Hilfe wird Wasser erhitzt, das durch ein Wärmetauschersystem zirkuliert und die Räume beheizt.

Zwei Arten von Wärmepumpen

Solche Aggregate haben sich längst große Popularität verdient: Sie gehören zu den effizientesten Heizarten für Häuser und stellen eine minimale Gefahr für die Umwelt dar.

Eine verbreitete Variante der Luftwärmepumpe wird als „Mini-Split“ bezeichnet. Sie verfügt über ein Außengerät und ein oder mehrere Innengeräte, die sowohl heiße als auch kalte Luft liefern können.

Die auf dem Markt erhältlichen Modelle gehören zu zwei Typen:

1. Luftwärmepumpen. Geräte, die mit speziellen Vorrichtungen ausgestattet sind, die auch an kalten Tagen (bis -20°C) Wärme aus der Atmosphäre aufnehmen und dann über verlegte Luftkanäle im Haus verteilen können.
2. Geothermische Wärmepumpen. Derartige Vorrichtungen ermöglichen die Nutzung der Erdwärme. Dazu wird unterhalb der Frostgrenze (in der Regel unter 1,2 m) eine horizontale Verlegung in Ringen durchgeführt. Ist die Grundstücksfläche zu klein, werden die Pumpen in vertikal gebohrten Bohrlöchern platziert, deren Tiefe bis zu 200 m betragen kann. Mehr über die Organisation einer solchen Heizung erfahren Sie in diesem Artikel.

Obwohl für den Betrieb von Wärmepumpen Strom benötigt wird, gelten diese Geräte als energieeffizient, da sie im Vergleich zu den eingesetzten Ressourcen wesentlich mehr Wärme gewinnen – eins zu drei bei Luftwärmepumpen, eins zu vier bei geothermischen Anlagen.

Dabei verschmutzen die Geräte die Luft nicht und sind vollständig brandsicher. Ein Vorteil von Wärmepumpen ist ihre Fähigkeit, im umgekehrten Modus zu arbeiten, also die Luft nicht nur zu erwärmen, sondern auch zu kühlen. An geothermische Geräte können auch Warmwasserbereiter angeschlossen werden, die eine Wassererwärmung auf bis zu +60°C ermöglichen.

Obwohl die Kosten für geothermische Geräte höher sind als für Luftgeräte, gilt die erste Variante als vielversprechender, da solche Pumpen eine höhere Effizienz aufweisen (+)

Neue und renovierte Häuser können sowohl mit thermischen als auch mit geothermischen Geräten ausgestattet werden, während in alten Häusern nur die Montage von Pumpen des ersten Typs möglich ist.

Bei der Nutzung von Wärmepumpen ist zu beachten, dass ihre Effizienz von der Temperaturdifferenz zwischen Verbraucher und Quelle abhängt. Bei Frost muss entweder eine Anlage mit deutlich überhöhter Leistung eingesetzt werden oder es sind zusätzliche Geräte zur Beheizung des Hauses zu verwenden, wie zum Beispiel energieeffiziente Kessel oder Öfen.

Solarenergiesparende Geräte

In letzter Zeit wird der Entwicklung von Technologien, die die Nutzung der Sonnenenergie für Haushalts- und Industriezwecke ermöglichen, große Bedeutung beigemessen.

Solarluftkollektoren

Eine einfache und wirtschaftliche Methode zur Beheizung eines Gebäudes, die meist als zusätzliche Energiequelle eingesetzt wird. Dabei werden auf dem Dach an der Südseite des Hauses spezielle Vorrichtungen montiert, sodass auch im Winter Sonnenlicht auf sie fällt.

Nachdem im Inneren der Kammer die Höchsttemperatur erreicht ist, schaltet sich automatisch ein winziger Lüfter ein, der für den Wärmeaustausch zuständig ist. Die Luft aus den Räumen beginnt durch den Kollektor zu strömen und gelangt, nachdem sie die Wärme 'abgegeben' hat, wieder ins Haus.

Abhängig von der Energieeffizienz des Gebäudes und der Menge des Sonnenlichts kann der Kollektor eine Fläche von 44 m² oder mehr beheizen.

Solarluftkollektoren sind kostengünstige, zuverlässige und effiziente Vorrichtungen. Mit bestimmten Fähigkeiten können solche Geräte selbst hergestellt werden (+)

Langlebige Kollektoren, deren Wartung nur minimale Kosten verursacht, eignen sich für die Montage in neuen oder renovierten Häusern.

Solche Geräte stellen eine umweltfreundliche und rentable Option zur Beheizung von Gebäuden dar, jedoch sind vor der Installation sorgfältige Berechnungen erforderlich, um die Dimensionierung und die geplante Leistung der Kollektoren richtig zu bestimmen.

Je nach Bauweise können Solarmodule völlig autark arbeiten oder eine geringe Menge Strom aus dem Netz beziehen. Im letzteren Fall müssen entsprechende Änderungen an der Verlegung der Elektrokommunikationen vorgenommen werden.

Wasser-Solarkollektoren

Eine komplexere Variante von Solaranlagen sind solare Warmwassersysteme. Ihre Konstruktion umfasst die oben beschriebenen Kollektoren, die auf dem Dach des Gebäudes montiert werden, einen Speichertank, der meist in einem Nebenraum (Keller, Abstellraum) installiert wird, sowie die sie verbindenden Rohre.

Das flüssige Wärmeträgermedium, bei dem es sich um Wasser oder ungiftiges Frostschutzmittel handelt, wird von einer Pumpe in die Sonnenkollektoren gefördert, wo die Temperatur der Flüssigkeit erheblich ansteigt. Danach gelangt es zurück in den Behälter, von wo aus die Wärme über einen Wärmetauscher an das Wasser in einem speziellen Tank übertragen wird.

Die gut erhitzte Flüssigkeit wird für den Hausgebrauch verwendet, zum Beispiel zur Erwärmung einer Fußbodenheizung oder eines Durchlaufsystems.

Im Schema ist eine Solaranlage zur Warmwasserbereitung dargestellt. Bei einer großen Anzahl von Solarelementen und einem großen Tank eignet sie sich durchaus zur Beheizung eines ganzen Hauses (+)

Solarheizsysteme für Gebäude arbeiten geräuschlos und ohne Emission schädlicher Substanzen. Sie können in verschiedenen Klimazonen eingesetzt werden, jedoch variiert ihre Effizienz je nach Region – dieser Wert muss vor der Installation überprüft werden.

Das energiesparende Heizschema eignet sich sowohl für Neubauten als auch für Altbauten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass für den Betrieb der elektronischen Steuergeräte und Pumpen eine geringe Menge Strom benötigt wird.

Der Hauptnachteil solcher Systeme ist die Produktion von überschüssigem Warmwasser in warmen Jahreszeiten. Bei heißem Sommer kann dies ein Problem darstellen: In der Regel wird die überschüssige Wärme über eine Ableitung in einem im Boden vergrabenen Rohr abgeführt.

Passive Solarheizung

Eine kostengünstige Möglichkeit, ein Haus zu beheizen, ist die Nutzung eines passiven Solarheizsystems. Für solche Konstruktionen sind keine zusätzlichen Leitungen und auch keine zusätzlichen mechanischen Vorrichtungen wie Pumpen oder Ventilatoren erforderlich.

Das Einzige, was für die Beheizung erforderlich ist, ist eine große Anzahl sonniger Tage und eine tief stehende Sonne, die den Fenstern auf der Südseite Wärme spendet.

In der Regel wird die Wärme tagsüber von Ziegel- oder Gipswänden sowie Betonböden absorbiert. In der Nacht wird sie dann abgegeben, um eine angenehme Temperatur im Gebäude aufrechtzuerhalten.

Damit ein solches Haus energieeffizient ist, muss es luftdicht und gut wärmegedämmt sein. Hierfür werden spezielle niedrigemissive Fenster verwendet, die im Winter die Wärme speichern und im Sommer reflektieren.

Die Funktion der passiven Solarheizung sollte bereits in der Planungsphase des Hauses vorgesehen werden. Sie nachträglich in ein bestehendes Gebäude zu integrieren, ist äußerst schwierig (+)

Die passive Solarvariante in sonnigen Gegenden ermöglicht Einsparungen von 50-79 % der Heizkosten. Es ist ganz natürlich, dass der Bau eines solchen Hauses für die Eigentümer viel teurer ist als ein herkömmliches Gebäude, aber auf lange Sicht ist der Nutzen dieser Bauweise eindeutig.

Leider ist diese Methode im russischen Klima aufgrund der niedrigen Temperaturen nicht sehr gefragt, da über die Fenster mehr Wärme verloren geht, als durch Sonnenlicht gewonnen wird.

Solarheizung – ein vielversprechender Bereich, der immer beliebter wird. Der Einsatz von Solaranlagen ist besonders für warme Regionen relevant. Auf unserer Website gibt es eine Reihe von Artikeln über Solarheizsysteme.

Wir empfehlen, sich damit vertraut zu machen:

1. Sonnenenergie als alternative Energiequelle: Arten und Besonderheiten der Nutzung von Solaranlagen
2. Solarpaneele für Datsche und Haus: Arten, Funktionsprinzip und Berechnungsverfahren für Solaranlagen
3. Wie man einen Sonnenkollektor zur Heizung selbst baut: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Im unten stehenden Video wird eine der effektivsten Methoden zur Energieeinsparung vorgestellt – der Einsatz von Sonnenkollektoren.

Es gibt zahlreiche verschiedene Varianten von Heizsystemen, die einen minimalen Verbrauch an fossilen Brennstoffen benötigen. Die Hauptaufgabe der Bewohner ist die Wahl der optimalsten energiesparenden Heizlösung.

Obwohl die Installation solcher Konstruktionen einige Kosten verursacht, amortisieren sie sich schnell, da sie helfen, effektiv Heizkosten zu sparen.

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