Das A-Z der Energieberatung

Mit der Anlage ist im Kontext Heizung der Teil der Heizanlage gemeint, der die thermische Energie für die Wärmeverteilung bereitstellt. In der Regel erwärmt die Heizanlage ein flüssiges Medium (Heizungswasser), welches die Wärme dann über eine Wärmefläche z.B. einen Heizkörper verteilt und an einen Raum abgibt.

Beim Coefficient of Performance (COP) handelt es sich um eine Kennzahl die den Wärmeertrag Ihrer Wärmepumpe je eingesetzter Kilowattstunde elektrischer Energie beschreibt. Demnach handelt es sich um eine Kennzahl für die Effizienz der Wärmepumpe. Insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen gibt es eine ganze Reihe von Zahlen die den COP bei unterschiedlichen Temperaturen angeben. Diese Zahlen werden auf einem Leistungsstand (im Labor) ermittelt und ermöglichen die Abschätzung der Effizienz der Wärmepumpe je nach Anforderung. Somit können verschiedene Anlagen miteinander verglichen werden. 

Hinweis: Der COP alleine hilft bei der Wahl der Wärmepumpe nur sehr bedingt weiter, da eine Wärmepumpe über das Jahr bei sehr vielen unterschiedlichen Temperaturen betrieben wird. Nutzen Sie unseren Wärmepumpenberater und erhalten Sie die Jahresarbeitszahl, ermittelt nach DIN-Standart.

Um den Heizwärmebedarf und die Heizleistung auszugleichen, muss eine sogenannte Dimensionierung durchgeführt werden. Es ist ausgesprochen wichtig, dass bei sehr niedrigen Außentemperaturen immer noch genug Heizleistung zur Verfügung steht, sodass das Warmwasser erwärmt und die Raumtemperatur gehalten werden kann. Wird jedoch die Wärmepumpe überdimensioniert, drohen nicht nur höhere Investitionskosten, sondern auch noch ein erhöhter Stromverbrauch und ggf. eine unnötig hohe Geräuschbelästigung, da die zu große Wärmepumpe in einen Taktbetrieb verfällt (ständig An/Aus). Das ist dann ungefähr so als wolle man mit einem Jumbojet mal eben Milch holen fahren. Mit dem Fahrrad wäre man schon wieder zurück ehe die Triebwerke des Jumbos überhaupt auf Temperatur gekommen sind.

Der flexible Strompreis reagiert anders als der Wärmepumpenstrompreis nicht statisch auf die Entlastung des Stromnetzes, sondern stellt auf den Energiepreis beim Einkauf ab. Auf den Strompreis wirkt sich die Energiebeschaffung zu ca. 24% aus (Stand 2001). In der Regel sehen wir, dass der Preis tageweise an Sonn-&Feiertagen verfällt, da ein Überangebot herrscht oder zur Mittagszeit, wenn sich die vielen PV-Anlagen auswirken oder wenn größere Sturmtiefs über Deutschland ziehen und sehr viel Windstrom im Netz ist. Immer dann wenn viel Energie im Netz ist und die Nachfrage klein, verfällt der Preis zur Beschaffung der elektrischen Energie. Neuere Stromprodukte geben Teile dieses Preisverfalls an den Endkunden weiter, der bei entspr. Steuerung seiner Wärmepumpe einige Euro sparen kann und ganz nebenbei immer dann Strom bezieht, wenn dieser besonders grün ist.

Der Heizkreis bzw. die Heizkreise beschreiben Teile der Wärmeverteilung im Gebäude. Es kann einen oder mehrere Heizkreise pro Gebäude geben. Er besteht aus mindestens einer Heizfläche oder einem Heizkörper, einem Ventil/Regler und der Verrohrung. Wenn man einen Heizkreis beschreibt, startet man immer beim Wärmeverteiler, Erzeuger, oder Speicher. Von dort aus beginnt der Heizkreis mit dem Vorlauf (hier ist das Heizwasser schön warm und bereit, Wärme an den Raum abzugeben). Durch ein isoliertes Rohr passiert es einen Regler und strömt anschließend in die Heizfläche, wo es die im Wasser gespeicherte Wärme an den Raum abgibt. Der Raum wird warm. Das Heizwasser kühlt ab und gelangt durch den Rücklauf, ein ebenfalls isoliertes Rohr, zurück zum Heizkreisverteiler oder direkt zum Wärmeerzeuger, wo es erneut aufgeheizt wird. 

Die Heizkurve ist entscheidend für die optimale Regelung ihrer Heizung. Da die Heizleistung ihrer Heizfläche bzw. ihres Heizkörpers stark von der Temperatur des Heizwasser abhängt, bestimmt die Heizkurve die Vorlauftemperatur anhand der gemessenen Außentemperatur. Ist es draußen sehr kalt, verliert ihr Gebäude/Raum sehr viel mehr thermische Energie über Fenster und Wände. Entsprechend größer muss die Heizleistung innerhalb des jeweiligen Raums ausfallen. Dies geschieht über die Anpassung der Vorlauftemperatur. Ist sie zu gering wird es nicht richtig warm, ist sie zu hoch bedeutet dies Effizienzverluste und im Extremfall ein Übersteuern der Raumtemperatur. Es wird unbehaglich oder auch einfach zu warm.

Da der Heizungsregler gut auf einen zu warmen Vorlauf reagieren kann, wir als Menschen aber sehr empfindlich reagieren, wenn wir viel Geld für etwas Neues ausgegeben haben, das dann nicht auf den Punkt macht, was wir erwarten, ist es sehr häufig so, dass die Heizkurve etwas zu hoch eingestellt wird. Dann wird der Raum rasch warm und alle sind zufrieden. Die mangelnde Effizienz fällt erst mit der Heizkostenrechnung auf und wird dann nicht mehr auf die zu hohe Heizkurve zurückgeführt.

Die Heizleistung gibt an wie viel Energie freigesetzt werden muss, um z.B. die Raumtemperatur auch bei frostigen Außentemperaturen zu halten. Sie gleicht also den Wärmeverlust des Gebäudes aus und hilft bei der Erwärmung des Warmwassers.

Eine Wärmepumpe muss immer so ausgelegt werden, dass sie auch bei üblichem (extremen) Frost ausreichend Wärme bereitstellen kann. Entscheidend ist dabei die Klimazone, in der das Gebäude steht. Dafür muss der Standort berücksichtigt werden, denn jedem ist klar, dass es am Rheingraben nicht so kalt wird wie auf der viel höher gelegenen schwäbischen Alb.

Die Heizwärmebedarf oder auch kurz Wärmebedarf gibt an wie viel Energie freigesetzt werden muss, um z.B. die Raumtemperatur auch bei frostigen Außentemperaturen zu halten.

Eigentlich handelt es sich immer um Verlust. Einzig das Zuführen von thermischer Energie und die Gebäudehülle bzw. die Isolierung sorgen dafür, dass es in unseren Häusern behaglich warm bleibt.

Je kälter es draußen ist, desto größer wird auch der Wärmeverlust über Wände und Fenster - der Heizwärmebedarf nimmt zu.

Hydraulik ist ein Begriff, der sich auf das System von Rohren, Pumpen, Ventilen und anderen Komponenten bezieht, die in einer Heizungsanlage zur Wärmeübertragung und -verteilung verwendet werden. In einer hydraulischen Heizungsanlage wird Wasser als Wärmeträgermedium durch das System gepumpt, um Wärme von der Wärmequelle (z.B. Heizkessel, Wärmepumpe oder Solaranlage) zu den Heizkörpern oder Fußbodenheizungen in den einzelnen Räumen zu transportieren. Das Wasser wird dabei in einem geschlossenen Kreislauf bewegt und durchläuft dabei verschiedene Bauteile wie Rohre, Pumpen und Ventile, die den Fluss und Druck des Wassers regeln. Die Hydraulik ist ein wichtiger Aspekt bei der Planung und Installation von Heizungsanlagen und kann auch zur Optimierung der Energieeffizienz und Leistung der Anlage beitragen. Ein gut ausgelegtes und reguliertes hydraulisches System kann dazu beitragen, die Energiekosten zu senken und die Lebensdauer der Anlage zu verlängern.

Der hydraulische Abgleich ist ein Verfahren zur Optimierung der Leistung und Energieeffizienz von Heizungsanlagen. Bei einem hydraulischen Abgleich werden alle Komponenten des Heizsystems, einschließlich Heizkörpern, Rohren, Pumpen und Ventilen, so eingestellt, dass sie optimal zusammenarbeiten und eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Gebäude gewährleisten. Der hydraulische Abgleich wird in der Regel durchgeführt, um sicherzustellen, dass jeder Heizkörper oder jeder Heizkreislauf den richtigen Durchfluss von warmem Wasser erhält. Zu diesem Zweck wird der Wasserdruck in jedem Heizkreislauf gemessen und durch Anpassung von Ventilen oder Drosselklappen ausgeglichen. Der hydraulische Abgleich kann dazu beitragen, den Energieverbrauch der Heizungsanlage zu reduzieren und die Lebensdauer der Komponenten zu verlängern. Durch eine optimale Einstellung des Systems wird zudem eine höhere Wärmeleistung erreicht, was zu einer verbesserten Raumtemperatur und damit einem höheren Komfort für die Bewohner führt.

Der individuelle Sanierungsfahrplan (iSFP) ist ein Tool, das von Energieberater*Innen genutzt wird, um eine maßgeschneiderte energetische Sanierungsstrategie für Immobilienbesitzer*Innen zu erstellen. Der iSFP umfasst eine umfassende Energieberatung und beinhaltet alle notwendigen Sanierungsmaßnahmen die zur Verbesserung der Energieeffizienz und Reduktion von CO2-Emissionen beitragen. Die Sanierungsmaßnahmen werden dabei gezielt auf die individuellen Bedürfnisse der Immobilienbesitzer*Innen abgestimmt. Der iSFP hilft somit, unnötige Sanierungsmaßnahmen zu vermeiden und Kosten zu sparen.

Bei einer Inverter-Wärmepumpe handelt es sich um eine Wärmepumpe deren Verdichter modulierend betrieben werden kann. Das heißt, dass sich die Heizleistung der Wärmepumpe gleitend an den Wärmebedarf anpassen kann. Sinkt der Wärmebedarf wird der Verdichter gedrosselt. Das ist ähnlich wie bei Ihrem Auto. Wenn Sie langsamer werden möchten, geben Sie weniger Gas. Möchten Sie einen steilen Berg hochfahren geben Sie mehr Gas (Strom geben für die Elektrofahrer:innen unter uns).

Insgesamt steigert dieses Verfahren die Effizienz und schont das Material, weil die Wärmepumpe bei mittlerer Geschwindigkeit seltener abgestellt und wieder angestellt werden muss als dies bei einem "Bleifuß" der Fall ist ;-)

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) oder auch „seasonal coefficient of performance“ (SCOP) ist eine entscheidende Kennzahl. Sie gibt an, wie viel Wärme die Wärmepumpe im Mittel über das gesamte Jahr pro Kilowattstunde-Strom produziert. Neben der Effizienz hilft sie damit auch die Kosten für den Betrieb einzuschätzen.

Die JAZ kann sowohl formelbasiert über die VDI 4650 berechnet werden, als auch im laufenden Betrieb. Dafür wird die elektrische Hilfsenergie durch die bereitgestellte Wärmeenergie geteilt. Anschließend können die Anlagen untereinander verglichen werden. Um eine hohe Effizienz zu erreichen ist neben einer effizienten Anlage der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur entscheidend. Anders ausgedrückt, eine hohe Quelltemperatur und eine geringe Vorlauftemperatur sorgen für eine möglichst hohe Effizienz. Mehr zum Thema effiziente Anlage finden Sie unter Coefficient of Peformance (COP).

Die Bezeichnung Kältemittel ist zugegeben etwas irreführend. Da die Wärmepumpe aber artverwandt mit dem Kühlschrank oder einer Klimaanlage ist, erschließt es sich wieder. Das Kältemittel ist ein Medium, welches auch bei geringen Temperaturen verdunstet. Dabei nimmt es Wärme auf. Wird der Dampf komprimiert (verdichtet) steigt wie bei einer Fahrradluftpumpe die Temperatur. Führt man die Temperatur über einen Wärmetauscher an das Heizungswasser ab, kondensiert das Kältemittel wieder und wird damit flüssig. Das ist wie der Wasserdampf aus der Dusche, der am kühleren Badezimmerspiegel kondensiert. Reduziert man beim flüssigen Kältemittel nun wieder den Druck, verdampft es erneut.

Es gibt viele unterschiedliche Kältemittelzusammensetzungen. Kältemittel werden entsprechend einer DIN-Norm bezeichnet. Man erkennt sie an einem großen „R“ gefolgt von einem „-” und einer entsprechenden Zeichenfolge. Die Hersteller sind verpflichtet das eingesetzte Kältemittel anzugeben und über die Nummer lassen sich schnell alle Eigenschaften finden.

Solange eine Anlage geschlossen ist und kein Leck aufweist, sind die Kältemittel ungefährlich... Und wer hat in der letzten Zeit schon mal bei seinem Kühlschrank das Kältemittel nachgefüllt?

Tritt es allerdings doch aus, kann dies zu Schäden an der Umwelt führen. Ozonschädigende Kältemittel sind dabei längst verboten und gehören der Vergangenheit an. Giftige, für den Organismus schädliche Mittel werden bei kleineren Anlagen in der Regel nicht eingesetzt. Sie sind Eishallen oder großen Kühlhäusern vorbehalten, da sie dort besser beherrscht und ihre Vorteile am besten ausgespielt werden können. Die größte Gruppe der Kältemittel in Gebäuden sind Propan (R-290) und CO2 (R-744). Beide sind klimaschädlich und Propan sogar brennbar, wenn es austritt. Warum erwähnen wir das? Der Vollständigkeit halber, denn das Verhältnis der klimaschädigenden Wirkung bei einem möglichen Leck im Vergleich zu Förderung, Transport und dem Verbrennen von Erdgas ist außerordentlich gering. Die in der Wärmepumpe enthaltenen Mengen sind außerdem so klein, dass auch kaum Gefahr für das Gebäude besteht, in dem die Anlagen aufgestellt werden. Jede Gasheizung oder gar Öl-Heizung hat ein deutlich höheres Gefahrenpotenzial.

Wärmepumpen sind aus vielen verschiedenen Komponenten zusammengebaut. Dazu gehört neben den Wärmetauschern immer auch der Verdichter. Gerade bei Luft-Wasser-Wärmepumpen ist der Wärmetauscher, der die Wärme aus der Luft nimmt, besonders groß. Wird nun auch noch der Verdichter in der Einheit integriert, in der auch der Luftwärmetauscher sitzt, spricht man von einer Monoblock-Bauweise. Sie ist besonders kompakt und wird einfach außerhalb des Gebäudes montiert. Allerdings muss das Heizungswasser in dieser Anlage dann über Rohre in das Gebäude geführt werden. Bei der Split-Bauweise wird der Verdichter im Haus montiert und es gibt zwei Anlagenteile. Der Wärmetauscher im Außenbereich und der Verdichter im Innenbereich werden in diesem Fall über die Kältemittelleitung verbunden. Rohrleitung und thermische Verluste sind deutlich kleiner, der Montageaufwand nimmt allerdings zu.

Der Rücklauf ist das Gegenstück zum Vorlauf. Der Rücklauf transportiert das erkaltete Heizwasser aus der Heizfläche zurück zum Wärmeerzeuger, wo es wieder temperiert wird.

Die Vorlauftemperatur beschreibt die Temperatur, die das Heizungswasser vor Eintritt in den Heizkreis hat. Gleichzeitig ist sie die Temperatur, die mit über die Heizleistung der Heizfläche im jeweiligen Raum entscheidet. In der Regel kann die Vorlauftemperatur umso geringer ausfallen je größer die Heizfläche ist z.B. durch eine Fußbodenheizung. Aber auch mehrere oder größere Radiatoren (Heizkörper) können dabei helfen einzelne Räume auch bei geringerer Vorlauftemperatur auf eine behagliche Temperatur zu bringen.

Die Wärmekapazität ist entscheidend für alles was wir mit dem Thema Heizen verbinden. Jedes Medium kann thermische Energie (Wärme) speichern. Das gilt für das Heizungswasser, ebenso wie für die Luft draußen in der Umwelt, als auch drinnen in unseren Räumen. Sogar unsere Wände, Möbel, Bücher etc. speichern Wärme. Das Prinzip ist ähnlich wie bei einem Badesee. Nach einem langen Winter dauert es viele Wochen, bis man angenehm darin Baden kann. Umgekehrt ist das Wasser häufig auch noch Tage nachdem die Sonne kräftig geschienen hat noch warm. Diese Speicherfähigkeit macht man sich auch bei einem Wärmespeicher zu nutze. Man erhitzt das Heizwasser, dieses speichert über die Wärmekapazität die thermische Energie und gibt sie bei Bedarf, wenn wir das Wasser über unsere Heizfläche führen, wieder ab. So kann man den Energiebedarf über ganze Tage, z.B. aus einer Solaranlage, decken.

Es gibt verschiedene Angebote wie man seine Wärmepumpe günstiger betreiben kann. Für diejenigen, für die keine eigene PV-Anlage in Frage kommt, ist vielleicht ein Wärmepumpenstromtarif sinnvoll. Der Wärmepumpenstromtarif fußt auf einem Gesetz für flexible Verbrauchseinrichtungen (EnWG §14a). Es verpflichtet den Stromnetzbetreiber (genauer Verteilnetzbetreiber) dazu, dass Netznutzungsentgelt (dieses fällt bei jeder abgerechneten Kilowattstunde an) zu reduzieren. Üblicherweise beträgt das Netznutzungsentgelt rund 24,5% des Strompreises (Stand 2021).

Willigt man durch den Bezug eines Wärmepumpenstromtarifs ein, dass die eigene Wärmepumpe bis zu 6 Stunden pro Tag vom Netz getrennt werden darf, um das Stromnetz bei großer Last (Spitzenlastzeiten) zu entlasten, muss der Netzbetreiber dies mit einer signifikanten Reduktion des Netznutzungsentgeltes honorieren. Um dies allerdings steuern und abrechnen zu können, muss ein weiterer Stromzähler verbaut werden. Für Installation und Zählernutzung fallen weitere Kosten an, weshalb sich ein Wärmepumpenstromtarif in der Regel erst ab einem Strombezug ab ca. 6.000 kWh/Jahr rechnet. Am besten machen Sie einmal den Kostenvergleich auf unserer Seite. Außerdem muss dann ein entsprechend dimensionierter Wärmespeicher vorgesehen werden. Aus energiewirtschaftlicher Sicht macht das alles Sinn. Bei guter Umsetzung kann nicht nur das Stromnetz entlastet werden, sondern es ist sogar möglich die Abregelung von regenerativen Erzeugern zu reduzieren. So kann man mit dem eigenen Wärmespeicher zum Gelingen der Energiewende beitragen.

Die Wärmeleitgruppe oder Wärmeleitfähigkeitsgruppe (kurz WLG) ist ein Begriff, der die Fähigkeit eines Dämmstoffs beschreibt, Wärme zu leiten. Er wird genutzt, um Dämmstoffeigenschaften zu vergleichen. Zum Dämmen ist ein kleinerer Wert immer besser, denn er gibt an, wie gut der Dämmstoff Wärme hindurchlassen kann. Der Wärmeleitwert wird in der Einheit "Watt pro Meter pro Kelvin" (W/(m⋅K)) beschrieben. Wenn wir die Wärmeleitfähigkeit durch die Dicke des Dämmstoffs teilen, zum Beispiel 0,2 Meter, erhalten wir einen Näherungswert für den Wärmeübergangswiderstand in Quadratmetern mal Kelvin pro Watt ((m²⋅K)/W).

Zur Berechnung des U-Werts benötigt man noch die Wärmeübergangswiderstände. Der Wärmeübergangswiederstand gibt an wie gut Wärme von einem Material zum anderen übertragen wird. Zusätzlich spielen noch die anderen Schichten der Wand eine Rolle. Zum Beispiel der Putz oder das Mauerwerk. Es ist auch wichtig, den in den Normen festgelegten Wärmeübergangswiderstand entsprechend der Bewitterung auszuwählen. So ist der Wert für die Außenseite einer Wand kleiner als für die unbewitterte Innenwand. Der U-Wert gibt an, wie gut ein Bauteil, wie zum Beispiel eine Wand, Wärme isolieren kann. Ein niedriger U-Wert bedeutet eine bessere Wärmedämmung.

Kurz gesagt, die Wärmeleitgruppe beschreibt, wie gut ein Dämmstoff Wärme leitet und hilft Dämmstoffe zu vergleichen, der Wärmeübergangswiderstand und der U-Wert geben an, wie gut ein Material oder eine Struktur Wärme isolieren kann.

Die Wärmequelle stellt die thermische Energie zum Heizen Ihres Gebäudes bereit. Bei der Wärmepumpe ist es eine Quelle mit geringer Temperatur, aber großem Energievorrat. Je nach Quelle kann sie im Winter zwischen 10 °C und - 25 °C liegen. Ideal ist eine hohe Quelltemperatur, da diese die Jahresarbeitszahl (JAZ) nach oben treibt und es muss nicht so viel Strom verwendet werden, um die Wärme auf das benötigte Heizniveau zu heben.

Deshalb ist es immer wichtig sich genau zu überlegen was mögliche Wärmequellen auf dem eigenen Grundstück sind. Hier eine kleine Auswahl nach Effizienz beim Heizen:

- Hybridkollektoren (PVT) (je nach Ausrichtung)

- Tiefen Geothermie (je nach thermischer Verfügbarkeit)

- Grundwasser

- Erdkollektor

- Luft

Mehr zum Thema, insbesondere deren Erschließungspreise, finden Sie in unseren Blogbeiträgen.

Der Wärmespeicher oder Pufferspeicher ist das Bindeglied zwischen Ihrem Wärmeerzeuger und dem Verbraucher. Er kann sehr wichtig sein, da er die Wärmeerzeugung zeitlich vom Verbrauch entkoppelt. So kann die Wärmepumpe z.B. betrieben werden, wenn gerade viel eigener Solarstrom verfügbar ist, der Strom besonders günstig ist oder das Stromnetz frei von anderen Lasten ist. Auch der Warmwasserspeicher ist wichtig, da die Wärmepumpe im Gegensatz zu einer Gastherme in der Regel nicht über die Heizleistung verfügt, dass Warmwasser im Durchfluss zu erhitzen. Stattdessen entnehmen Sie Ihr Dusch- oder Badewasser aus dem Wärmespeicher. Anschließend kann dieser über einen längeren Zeitraum von der Wärmepumpe nachgeladen werden. Insgesamt sorgt der Wärmespeicher dafür, dass der Wärmeerzeuger kleiner bleiben kann und so die Investitions- und Betriebskosten im Rahmen gehalten werden.

In jedem Fall ist der Wärmespeicher kostengünstiger und umweltschonender als ein Stromspeicher. 

Der Wärmetauscher trennt verschiedene Medien voneinander und lässt nur die Wärme hindurch. So kann z.B. Heizwasser über den Wärmetauscher Heizkörper Wärme an die Luft abgeben ohne dass das Wasser verdampft.

In einer Wärmepumpe sind eine Vielzahl an Wärmetauschern verbaut, die Wärme in den Kältekreis lassen und wiederum Wärme mit höherem Niveau aus dem Kältekreis an das Heizungswasser überführen.

Die Zentralheizung beschreibt eine Form der Heizungsanlage/Heizanlage (siehe Anlage) bei der die nötige Wärme zum Beheizen eines Hauses zentral im Haus geschieht. 

Beispiel: eine Wärmepumpe oder Gasbrennwertheizung temperiert das Heizungswasser und übernimmt dann die Verteilung der Wärme auf im ganzen Gebäude verteilter Heizflächen.

Damit unterscheidet sich die Zentralheizung genüber dezentralen Heizungen wie einzelnen Öfen/Kaminen etc. pro Raum.