Gasheizung mit Wärmepumpe: Technik, Regelung & Fördermittel

Um weniger fossiles Heizgas zu verfeuern, lässt sich die Gasbrennwertheizung mit einer Wärmepumpe kombinieren. Die Wärmepumpe holt Wärme aus der Umwelt und senkt somit den Brennstoffbedarf und die daraus resultierenden Heizkosten. Nur zu Spitzenlastzeiten im Winter schaltet sich die Gasheizung zur Wärmepumpe dazu oder übernimmt die alleinige Wärmeversorgung. Wann welche Heizung zum Einsatz kommt, regelt eine intelligente Steuerung. Da eine Gasheizung mit Wärmepumpe CO₂-Emissionen reduziert, wird dieses Heizungssystem vom BAFA gefördert.

Die Kombination "Gasheizung mit Wärmepumpe" (im Fachjargon auch als Hybridheizung tituliert) nutzt die beiden Vorteile einer jeden Technik so aus, dass immer effizient das Haus geheizt werden kann.

Die Wärmepumpe ist dabei besonders sparsam. Sie nutzt Umweltwärme und nur einen geringen Anteil elektrischen Strom. Sollte es wirtschaftlicher sein, die Wärme aus Gas zu generieren, so erkennt die automatische Steuereinheit in der Anlage dies und schaltet auf den Betrieb via Brennwert-Einheit um.

Aktueller Stand der Technik bei Gasheizungen als Brennwertheizungen. Sie arbeiten höchst effizient, denn sie nutzen einen im Vergleich zu veralteten Gasheizungstypen wie Gasheizwertheizung und Gas-Niedrigtemperaturheizung Anteil der im Heizgas enthaltenen Energie, um daraus wieder nutzbare Heizwärme zurück zu gewinnen.

Technisch gelingt das, in dem der heiße Wasserdampf nicht wie bei älteren Gasheizungstechnologien ungenutzt über die Abgasanlage an die Umwelt verloren geht, sondern vom Gasbrennwertkessel so weit abgekühlt wird, dass er kondensiert. Das warme Wasser strömt dann zurück zum Gaskessel und unterstützt anteilig das Erwärmen des Warm- und Heizwassers.

Für die Kombination einer Gasheizung mit Wärmepumpe nutzt man vor allem eine moderne Variante der Luft/Wasser-Wärmepumpen: die sogenannte Split-Luft/Wasser-Wärmepumpe, kurz: Split-Wärmepumpe genannt. Sie trägt ihre Typenbezeichnung zu Recht, denn ihre

• Außeneinheit mit Verdampfer, Verdichter sowie Expansionsventil plus Ventilator und
• Inneneinheit mit Verflüssiger plus Umwälzpumpe, Hydraulik-Ausdehnungsgefäß sowie Regelung

werden getrennt voneinander platziert.

Das Außengerät kann beispielsweise an die Fassade, freistehend neben dem Haus oder auf einem Flachdach montiert werden.

Das kleine Innengerät findet Platz selbst dort, wo dieser Mangelware ist, am besten kommt es im Heizkeller oder Hauswirtschaftsraum unter. Weil das Innengerät geräuscharm läuft, ist es auch kein Problem, es nahe den Wohnräumen zu installieren. Die Verbindung beider Geräte erfolgt über entsprechende Kältemittelleitungen. Die Split-Wärmepumpe nutzt als Wärmequelle die Außenluft.

Der große Vorteil einer solchen Split-Wärmepumpe ist der: Die eigentliche Wärmeübergabe an den Heiz- und Warmwasserkreislauf (Kombispeicher) findet im Haus statt. Das warme Wasser läuft demnach nicht von außen ins Haus, wo trotz sehr gut gedämmter Rohrleitungen naturgemäß Wärme verloren geht. Denn es gibt nur Kältemittelleitungen.

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Ein herkömmlicher Heizkreislauf, in dem eine Gasbrennwertheizung als Wärmeerzeuger arbeitet, besteht aus den Komponenten Gasbrennwertkessel, Verrohrung und Heizkörper bzw. Fußbodenheizung.

Will man diesen Heizkreis um eine Split-Wärmepumpe erweitern, braucht man einen Punkt, über den beide Systeme verbunden werden: den Wärmespeicher. Wenn die Gasheizung mit Wärmepumpe genutzt wird, ist ein Pufferspeicher unverzichtbar. Er speichert bei einer solchen Hybridheizung mögliche Wärmeüberschüsse, die die Wärmepumpe erzeugt.

Bei der Bereitstellung der Wärme haben die erneuerbaren Energiequellen „Vorfahrt": Erst wenn die Temperatur im Pufferspeicher unter ein bestimmtes Niveau sinkt und die Wärmepumpe im direkten Vergleich zur Gasheizung ineffizienter Wärme erzeugt, springt der Brennwertkessel an. Insbesondere im Frühjahr, Sommer und Herbst lässt sich so ein Großteil der benötigten Energie umweltfreundlich durch die Wärmepumpe erzeugen.

Für das einwandfreie Zusammenspiel von Gasheizung mit Wärmepumpe muss eine entsprechend aufgestellte Heizungsregelungstechnik her: Sie hat die Aufgabe, immer den Wärmeerzeuger zu starten, der bei den aktuell vorherrschenden Bedingungen die jeweils effizientere Technologie verspricht.

Das gute Zusammenspiel beider Wärmeerzeuger bringt mehrere Vorteile: So punktet die Split-Wärmepumpe im Sommer und während der jahreszeitlichen Übergänge, also dann, wenn die Außentemperaturen noch nicht auf dem Tiefpunkt sind, aber dennoch ein Heizbedarf besteht. In dieser Zeit arbeitet eine Split-Luft/Wasser-Wärmepumpe effizienter als bei ganz tiefen Außentemperaturen.

Sind die Außentemperaturen auf ihrem Tiefpunkt, so verschlechter sich die Effizienz der Wärmepumpe (siehe auch "COP"). Ab einer bestimmten Außentemperatur kann es hinsichtlich des jeweils von der Heizungsregelung prognostizierten Strom- bzw. Gaseinsatzes günstiger bzw. ökologischer sein, auf die Gasheizung zu wechseln.

Auf diese Weise profitiert die Kombination von Gasheizung mit Wärmepumpe

• einerseits von den maximalen Vorteilen einer Wärmepumpe, während zugleich deren Schwachpunkte vermieden werden.
• Und ebenso kommt andererseits die Gasbrennwertheizung vorteilhaft, sprich: dann energieeffizient zum Zuge, wenn in kurzen Perioden hohe Systemtemperaturen gefragt sind.

Würde man beide Heizsysteme einzeln betreiben, wären der Energieverbrauch und damit die Energiekosten höher.

Die Gasbrennwertheizung deckt also entweder die Spitzenlast (bivalenter Betrieb mit Wärmepumpe) oder übernimmt direkt den ganzen Heizbedarf des Haushaltes (monovalenter Betrieb ohne Wärmepumpe). Der Punkt der Übernahme seitens des Gasbrennwertkessels lässt sich dabei variieren, deshalb nennt man ihn auch Bivalenzpunkt.

Der sogenannte Bivalenzpunkt bezeichnet die Außentemperatur, ab der von der einen auf die andere Technologie umgeschaltet wird. Von Wärmepumpen ausgehend, kommt bei sinkenden Außentemperaturen irgendwann der (Temperatur-)Punkt, an dem der thermodynamische Prozess ineffizient wird. Ab einem gewissen Punkt liegen dann die Kosten für den benötigten Wärmepumpenstrom höher als die Kosten für Erdgas in der Brennwertheizung bei gleicher Wärmeleistung. Hierbei spricht man dann vom 1. Bivalenzpunkt.

Möchte der Nutzer aber möglichst CO₂-arm heizen, so betreibt er oder sie die Wärmepumpe trotz der höheren Kosten weiter. Doch auch hier kommt irgendwann der Punkt, an dem die Effizienz der Luft-Wärmepumpe so gering wird, dass die CO₂-Emisisonen der benötigten Strommengen höher sind als die CO₂-Emisisonen des Gaskessels bei gleicher Wärmeleistung. Spätestens ab diesem 2. Bivalenzpunkt übernimmt dann die Gasheizung die Wärmeversorgung.

Bei u.a. werksseitig miteinander kombinierten Gasheizungen mit Wärmepumpe lässt sich deshalb am Display bequem der jeweilige Bivalenzpunkt mittels eines Modus je nach Wunsch des Betreibers einstellen:

• Eco-Modus: Die Heizungsregelung wählt die günstigste Variante
• Öko-Modus: Die Heizungsregelung wählt immer die klimafreundlichste Variante

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Im Neubau lohnt sich eine Kombination von Gasheizung und Luftwärmepumpe eher nicht. Hier ist es sinnvoll, direkt auf eine alleinige Wärmepumpenheizung zu setzen und beim Bau bereits die Voraussetzungen für einen optimalen Wärmepumpenbetrieb zu schaffen. So müssen Sie erst gar keinen Gasanschluss legen und vermeiden auch die Kosten für einen Brennwert-Schornstein. Dennoch gibt es auch im Neubau Konstellationen, in denen eine Gasheizung-Wärmepumpe Sinn machen kann.

Vor allem lohnt sich die beschriebene Kombination von Gasheizung mit Wärmepumpe aber im bestehenden, ungedämmten Einfamilienhaus zur Nachrüstung. Denn hier herrschen häufig noch hohe Systemtemperaturen, die nur durch größere Investitionen in die Dämmung und in das Heizwärmeverteilsystem deutlich abgesenkt werden können. Wer hier eine unkomplizierte Lösung sucht, der ist bei einer Gasheizung mit Wärmepumpe richtig.

Auch für Mehrfamilienhäuser im Bestand können eine Gasheizung mit Wärmepumpe eine effiziente Heizlösung darstellen. Hier fallen die spezifischen Investitionskosten eines zusätzlichen Brennwertkessels deutlich niedriger aus. Möglicherweise kann auch eine neue Wärmepumpe mit einem bestehenden Gerät kombiniert werden.

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Das neue BAFA-Programm „Heizen mit erneuerbaren Energien“ fußt auf dem bereits seit 20 Jahren bestehenden Marktanreizprogramm (MAP). Über dieses BAFA-Programm fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) den Umbau Ihrer Heizungsanlage. Im Rahmen des Klimapakets 2020 wurden die Förderbedingungen weiter verbessert und damit der Heizungstausch für Eigenheimbesitzer noch lukrativer gemacht.

Gasheizungen mit Wärmepumpe werden gefördert, wenn folgende technischen Voraussetzungen erfüllt werden:

• jahreszeitbedingte Raumheizungseffizienz (ETA S) von mind. 92 %
• hybridfähige Steuerungs- und Regeltechnik
• Wärmepumpe muss mind. 25 % der Heizlast des versorgten Gebäudes bedienen

Tauschen Sie Ihre alte Heizung gegen eine Kombination einer Gasheizungen mit Wärmepumpe erhalten Sie einen Zuschuss vom BAFA von 30% der förderfähigen Kosten. Wird eine Ölheizung ausgetauscht, so zalht der Staat sogar eine Ölheizung-Prämievon 40%, sofern die Ölheizung nicht sowieso einer Austauschpflicht unterliegt. Für den Einsatz einer Gasheizung mit Wärmepumpe im Neubau gibt es keine Förderungen vom BAFA.

Alle weiteren Förder-Infos finden Sie in unserem » Ratgeber "Förderung & Zuschüsse für Gasheizungen".

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• Gas-Brennwertkessel