Hersteller- und Produktübersicht: Hybride Gas-Brennwertgeräte mit Wärmepumpen

Eine zeitgemäße Wärmeversorgung besteht heutzutage häufig aus einer wirtschaftlichen sowie umweltfreundlichen Kombination aus regenerativen und fossilen Energiequellen. Dabei muss eine sogenannte Hybridheizung nicht immer nur eine Verbindung von Erdgasheizung mit Solarthermie meinen. Auch eine Kombination von Gas-Brennwertgerät und Wärmepumpe wird von vielen Herstellern angeboten. So kommen beide Technologien immer dann zum Einsatz, wenn sie den jeweils größten Nutzen bringen. Wir haben uns auf dem Markt für Gas-Brennwertheizungen mit Wärmepumpen umgeschaut und stellen einige bekannte aber auch unbekannte Hersteller von Hybridsystemen vor.

Das neuen Hybrid-System TzerraHP von der im Wärmepumpenmarkt noch relativ unbekannten De Dietrich Remeha GmbH aus Emsdetten besteht aus einem kleinen, kompakten Gas-Brennwertgerät Tzerra sowie einer Monobloc Luft-Wasser-Wärmepumpe. Der Brennwertkessel hat eine Nennwärmeleistung zwischen 6 bis 24 kW und die Luft-Wasser-Wärmepumpe trägt mit 5 kW Heizleistung zur Wärmeversorgung bei. Die Inverter-Luftwärmepumpe passt die Verdichterzahl stufenlos dem individuell benötigen Wärmebedarf an und erreicht durch eine außentemperaturabhängige Optimierungsregelung einen COP von über 3,5. Die Gas-Brennwert-Luftwärmepumpen-Kombination TzerraHP von Remeha wird komplett vormontiert geliefert und enthält bereits eine Heizkreisstation mit Hocheffizienzpumpe und Dreiwegemischer. Zum Lieferumfang zählt außerdem ein modular aufgebauter Solarthermie-Kombispeicher mit vier Speicherzonen zur legionellenfreien Trinkwassererwärmung.

Die MHG Heiztechnik aus Buchholz i. d. Nordheide bietet seit dem Frühjahr 2013 das Hybridsystem ProCon Streamline Hybrid an. Die anschlussfertige Hybridheizung besteht aus einer modulierenden Luft/Wasser-Wärmepumpe mit einer Nenn-Heizleistung von 3,1 bis 10,5 kW und einem COP von bis zu 4,41 bei A10/W35, dem wandhängenden Gas-Brennwertkessel ProCon Streamline mit einer Nennwärmeleistung von 7,7 bis 26,8 kW und einer Systemregelung, die auch die weitere Kombination mit einer thermischen Solaranlage erlaubt. Das von MHG sogenannte Luft-/Gas-Prinzip sorgt bei dieser Hybridlösung für eine flexible Anpassung an die Energiepreise, sodass immer die jeweils wirtschaftlichste Energiequelle bzw. der wirtschaftlichste Energie-Mix zum Einsatz kommt. Hierzu können Hausbesitzer den Bivalenzpunkt anpassen, sodass sich erst bei kälterer Witterung und Unterschreiten des Bivalenzpunktes die Wärmepumpe ab- und das Gas-Brennwert-Modul anschaltet.

Junkers bietet zum einen mit CerapurAero ein Brennwertgerät und eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in einem wandhängenden Gerät an, das sich auch an bestehende Heizsysteme anschließen lässt. Zum anderen bietet Junkers auch die Supraeco SAS Hybrid an. Diese umfasst eine Wärmepumpen-Außeneinheit, die Inneneinheit HSC (Hybrid Split Cerapur) mit Umwälzpumpe und einen witterungsgeführten FW-200-Regler. Die Supraeco SAS Hybrid lässt sich mit Gas-Brennwertgeräten der Baureihe Cerapur von Baujahr 2007 an kombinieren und eignet sich vor allem für Bestandsgebäude. Beide Hybridsysteme werden von der neuen Junkers-Regelung "OptiEnergy" gesteuert. Über diese Bedieneinheit lassen sich drei unterschiedliche Betriebsarten einstellen: Im CO₂-optimierten Betrieb wird das Gesamtsystem so gesteuert, dass es möglichst viel Kohlendioxid einspart. Im kostenoptimierten Betrieb wählt das Gerät immer die aktuell effizienteste Betriebsart, d. h. der Bivalenzpunkt der Anlage wird nach Kundenwunsch und Energiepreis flexibel definiert. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen versorgt das Gas-Brennwertgerät das Heiznetz; die Wärmepumpe bleibt ausgeschaltet. Bei moderaten Außentemperaturen sind sowohl das Gas-Brennwertgerät als auch die Wärmepumpe in Betrieb. Bei Außentemperaturen, die das Erreichen der voreingestellten Leistungszahl sicherstellen, ist nur die Luftwärmepumpe in Betrieb.

Die Viessmann Vitocaldens222-F besteht aus einer Luft/Wasser-Wärmepumpe in Split-Bauweise mit einem COP von 3,7 (bei A2/W35 °C nach EN 14511), einem Gas-Brennwertgerät sowie einem 130-Liter-Trinkwasser-Ladespeicher. Mit einer Leistung bis zu 9 kW deckt die Luftwärmepumpe mit invertergeregeltem Verdichter und elektronischem Expansionsventil die Grundlast mit Wärme bis Vorlauftemperaturen von 55 °C aus der Außenluft ab. Das Gas-Brennwertgerät mit zusätzlichen 19 kW wird nur bei Spitzenlast und zur schnellen Trinkwassererwärmung zugeschaltet. Inox-Radial-Wärmetauscher aus Edelstahl Rostfrei und modulierender MatriX-Zylinderbrenner sorgen beim Gas-Brennwertmodul für einen Norm-Nutzungsgrad von 98 % (Hs). Die automatische Bivalenzpunktadaption managt den Betrieb beider Wärmeerzeuger. Der Anlagenbetreiber kann dazu wie bei den Hybridsystemen von Junkers an der Vitotronic Regelung (Typ WO1C) zwischen einer ökonomische und einer ökologischen Betriebsweise sowie "Komfort" für eine schnelle Trinkwassererwärmung wählen. Entsprechend des gewählten Betriebsprogramms wird automatisch der jeweils ideale Bivalenzpunkt auf Basis der Strom- und Gaspreise, der Primärenergiefaktoren sowie der aktuellen Außen- und der gewünschten Vorlauftemperatur ermittelt.

Das Hybridsystem geoTHERM & Gasheizung von Vaillaint besteht aus der wandhängenden Wärmepumpe geoTHERM mit 3 kW und einem Gas-Heizgerät und lässt sich sowohl mit Außenluft, Erdwärme oder auch Grundwasser nutzen. Beim System "Luftwärme" mit aktiver Kühlung besteht die Anlage aus einer wandhängenden geoTHERM Wärmepumpe und einem entsprechendem Luft/Sole-Tauscher. Das System "Sole/Wasser" mit passiver Kühlung besteht aus den gleichen Systemkomponenten. Die Energiequelle kann somit flexibel in Form von Saug- und Schluckbrunnen, Erdsonden oder Flächenkollektoren gewählt werden. Anstelle eines Vaillant ecoTEC Gas-Brennwertgerätes lassen sich aber auch vorhandene Gasheizungen mit eBUS-Systemschnittstelle zum Hybridsystem ergänzen. Als Hybridregelung dient das Vaillant Hybrid-Management mit "triVAI Parameter", das neben der Außentemperatur und der benötigten Vorlauftemperatur auch die Strom- und Gaspreise berücksichtigen kann.

Das Buderus Wärmepumpen-Hybridsystem Logatherm WPLSH basiert auf der Split-Technologie und kann ohne größere Umbaumaßnahmen an allen EMS-geregelten Gas-Brennwertgeräten von Buderus ergänzt werden. Der Leistungsbereich der Wärmepumpe mit modulierender Betriebsweise liegt zwischen 1,6 und 5,2 kW, in Kombination mit dem Gas-Brennwertgerät kann die Anlage einen Leistungsbereich bis 25 kW abdecken. Das Wärmepumpen-Hybridsystem besteht aus drei Hauptkomponenten: dem Gas-Brennwertgerät mit Logamatic EMS, dem im Gebäude montierten Wärmepumpen-Hybrid-Manager Logatherm WHM und der im Freien aufgestellten Außeneinheit Logatherm ODU. Die Hybrid-Wärmepumpe hat einen 230 V-Anschluss, sodass keine zusätzlichen Verdrahtungsänderungen oder ein Zählerwechsel erforderlich wird. Bei der Buderus Logatherm WPLSH können Anlagenbetreiber zwischen drei Regelungseinstellungen wählen: Bei der CO₂-optimierten Betriebsweise errechnet die Systemregelung, zu welcher Zeit der reine Betrieb eines Wärmeerzeugers oder der Parallelbetrieb die größte CO₂-Reduzierung erzielt. Bei der kostenoptimierten Betriebsweise entscheidet sie auf Basis der aktuellen Energiepreise: steigende Gaspreise erhöhen die Betriebsdauer der Wärmepumpe, steigende Strompreise führen zu einer höheren Laufzeit des Brennwertgeräts. Als dritte Möglichkeit kann der konventionelle Wärmeerzeugers ab einer fest definierten Außentemperatur zugeschaltet werden.

Auffällig ist, dass größtenteils nur die etablierten Heizungshersteller Hybridlösungen anbieten. Unsere Recherche nach Gas-Brennwert-Wärmepumpenkombinationen auf den Webseiten der typischen Wärmepumpenhersteller wie Dimplex, Waterkotte, Nibe, Mitsubishi Electric oder auch König Wärmepumpen führte dagegen ins Leere. Diese Wärmepumpenhersteller beschränken sich meistens "nur" auf die Möglichkeiten einer bivalenten Kopplung mit einer Gasbrennwertheizung, wenngleich die Trennung dieser Kopplungsmöglichkeit zu den Hybridsystemen aus technischer Sicht als fließend zu bezeichnen ist. Lediglich eine auf das Gesamtsystem abgestimmte Regelung und Speicherkombination unterscheidet die rein bivalente Kopplung von den Gasbrennwert-Wärmepumpen-Hybridsystemen. Insofern gestaltet sich der Markt für Hybridwärmepumpen mit Gasheizungen doch wesentlich größer, wenngleich im Kleinanlagenbereich unter bestimmten Bedingungen ein in sich abgestimmtes, hybrides Komplettsystem einer bivalenten Lösung aus Effizienz-, Installations-, Wartungs- als auch Bedienungsgründen vorzuziehen ist.