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Die wichtigsten Heizsysteme im Vergleich: Technik & Kombinationsmöglichkeiten

Was versteht man unter einem Heiz-System? Wie ist es aufgebaut und wie funktioniert es? Welche Heizsysteme unterscheidet man heute? Welches System haben ökologisch und ökonomisch Zukunft?

Der Begriff "Heizsystem" ist als Synonym für Heizungssystem, Heizungsanlage, Gebäudeheizung und Heizung im Gebrauch. Als System bezeichnet man dabei den Einsatz einer Hauptheizung, die mit verschiedenen anderen Heizungstypen kombiniert wird, um besonders umweltfreundlich, wirtschaftlich oder auch unabhängig zu heizen.

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Deutschland ist Heizungsland. Gut 40 Prozent der Energie steckt man hierzulande ins Heizen. Das kostet Energie, die Großteils aus fossilen Quellen stammt. Viele der Heizsysteme in der Bundesrepublik sind veraltet, die deutsche Durchschnittsheizung hat fast 18 Jahre auf dem Buckel. Je älter so ein Heizsystem ist, desto mehr Energie verbraucht es, um unser Zuhause angenehm zu erwärmen.

Es kommt sowohl aus ökonomischer wie ökologischer Sicht darauf an, ein modernes, energieeffizientes Heizsystem einzusetzen, um Energie und Heizkosten zu sparen und die Belastungen für die Umwelt möglichst gering zu halten.

Warum die Effizienz von Heizsystemen kaufentscheidend ist

Sie haben in Deutschland grundsätzlich die freie Wahl, welches Heizsystem mit welchem Energieträger künftig Ihre vier Wände beheizen soll. Allerdings behalten sich der deutsche Gesetzgeber (z. B. per EnEV), die Bundesländer (z. B. in Baden-Württemberg per EWärmeG) und auch Gemeinden vor, bestimmte Energieträger in Abhängigkeit der Immobilie und der Bau- bzw. Sanierungssituation zu begrenzen bzw. aus der Wahl auszuschließen. Welches Heizsystem zum Einsatz kommen darf, wird dabei in aller Regel von der Effizienz des Systems abhängig gemacht, wie gut dieses Energie in Heizwärme umwandeln und auch verteilen kann.

Wer hier Beratungsbedarf hat, wendet sich am besten an den örtlichen Heizungsfachmann seines Vertrauens, der sollte über lokale Modalitäten Bescheid wissen.

Ihre Entscheidung für das eine und damit gegen die anderen Heizsysteme sollten Sie daher von der Energieeffizienz des Heizsystems abhängig machen, an das Sie sich für die nächsten zwei, drei Jahrzehnte binden. Dabei hilft Ihnen das inzwischen auch für Heiztechnik geltende Energieeffizienzlabel, Heizsysteme zu vergleichen und Energiefresser von effizienten Systemen zu unterscheiden. Das Energieeffizienzlabel gilt für einzelne Komponenten eines Heizsystems ebenso wie für die komplette Anlage. Die Kennzeichnung damit basiert auf Richtlinien und Verordnungen der EU – und ist für ganz Europa einheitlich.

Die Kennzeichnungspflicht der Energieeffizienz mittels eines Effizienzlabels gilt für neue und ältere Heizsysteme (ab 15 Jahre) und zeigt anhand einer Farb- und Buchstabenskala, wie effizient das System heizt. (Foto: „Intelligent heizen" / VdZ)
Die Kennzeichnungspflicht der Energieeffizienz mittels eines Effizienzlabels gilt für neue und ältere Heizsysteme (ab 15 Jahre) und zeigt anhand einer Farb- und Buchstabenskala, wie effizient das System heizt. (Foto: „Intelligent heizen" / VdZ)

Charakterisierung von Heizsystemen im Überblick

Heizsysteme lassen sich nach der Art des Energieträgereinsatzes und der Technik der Energieumwandlung unterscheiden. Nachfolgend finden Sie die charakteristischen Merkmale von Heiz-Systeme mit hauptsächlichem Einsatz fossiler Energieträger (Gas, Heizöl, teilweise noch Kohle), erneuerbarer Energieträger (Holz, Solarwärme) und Heizsysteme wie Wärmepumpen und BHKW, die sich vornehmlich über ihre besondere Heizsystemtechnik definieren.

Tabelle 1: Die wichtigsten Heizsysteme im Vergleich
Heizsystem-Basis Beurteilung Austausch / Kombination
Kohleheizung Ein Kohle-Heizsystem ist i.d.R. ineffizient und sollte durch ein modernes Heizsystem ausgetauscht werden. Aufgrund der hohen Heizsystemtemperaturen eignen sich Gas-, Öl- oder Holzheizungen als Erstatz.
Gasheizung Moderne Brennwertheizungen heizen effizient und in wärmegedämmten Häusern auch vergleichsweise kostengünstig. Ältere Gasheizungen lassen sich am Einfachsten mit einer modernen Gasbrennwertheizung austauschen.
Ölheizungen Ältere Ölheizsysteme sind häufig ineffizient und sollten bzw. müssen ausgetauscht werden. Setzt man auf eine neue Ölheizung, so werden diese häufig mit u.a. Solar- und Holzheizsystemen kombiniert.
Holzheizungen Holzheizungen gelten aufgrund ihrer CO2-Neutralität als umweltfreundlich. Moderne Holzheizungen emittieren wenig Schadstoffe und lassen sich gut mit Solarthermie kombinieren.
Solar-Systeme Solarwärme- und -stromerzeuger lassen sich in nahezu alle Heizsysteme sinnvoll einbinden. Besonders beliebt ist die Kombination Gasbrennwert mit Solarwärme. PV und Wärmepumpe wird erst jetzt zunehmend genutzt.
Wärmepumpe Effizientes Heizsystem, das fachmännisch geplant im Neu- und auch Altbau eingesetzt werden kann. Luftwärmepumpen werden insb. Im Altbau als Hybridheizung mit Gasbrennwertheizungen kombiniert. Erdwärme-Heizsysteme werden idR monovalent betrieben.
Mini-/Mikro-BHKW Eignung als Heizsystem bei gleichzeitig hohem Eigenstrombedarf Aufgrund der höheren Investitionskosten wird ein Mini-/ Mikro-BHKW idR monovalent als Heizsystem eingesetzt
Elektro-Heizsysteme Hohe Stromkosten machen eine Nutzung als alleiniges Heizsystem umwirtschaftlich Alte Nachtspeicherheizungen sollten (sofern möglich) gegen ein warmwasserführendes Heizsystem getauscht werden.

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Kohle-Heizsysteme

Als Kohleheizung bzw. Kohlefeuerung bezeichnet man Heizsysteme, bei denen der Energieträger Kohle in Form von Hausbrand Steinkohle, Koks oder Braunkohlebriketts verfeuert wird. Verglichen mit den Heizsystemen, die andere Energieträger zur Erzeugung von Wärme nutzen, nimmt das Kohle-Heizsystem aktuell nur noch einen Nischenplatz ein.

Das hat verschiedene Gründe, unter anderem ist Kohle in der Vorratshaltung schwer zu händeln: Sie muss in Keller & Co. sachgerecht gelagert werden. Zum Heizen muss die Kohle zum Wärmeerzeuger gebracht und nach ihrem Abbrennen die Asche entsorgt werden. Moderne Kohleheizungen arbeiten teils automatisiert, das erleichtert zumindest die Beschickung der Heizung mit dem Brennstoff.

Aber: Auch wenn Kohle als Brennstoff heute günstiger als Gas und Öl ist, so ist das Aus der Kohleheizung mit einheimischer Kohle sicher: 2018 laufen die staatlichen Subventionen für den deutschen Steinkohlebergbau aus und die letzten aktiven Zechen werden geschlossen.

Gas-Heizsysteme

In Gasheizungen verbrennt man brennfähige Gase, vor allem Erdgas. Doch auch sogenannte Flüssiggase, verflüssigte Gase wie Propan oder Butan, kommen zum Einsatz. Besonders umweltfreundlich ist der Betrieb eines Gasheizungssystems mit Biogas, ein Gas, das beim Vergären von Biomasse in Biogasanlagen entsteht.

Neben Gasheizöfen, die man in älteren Gebäuden zur Beheizung einzelner Räume nutzt, gibt es Gasetagenheizungen, die mindestens eine Wohnung oder gar sämtliche Räume auf einer Etage des Gebäudes erwärmen.

Gasheizungen sind das hierzulande am weitesten verbreitete Heizsystem. Moderne Gasheizsysteme arbeiten dabei mit Brennwerttechnik. Derzeit gibt es keine effizientere Technik, um Gas (und Öl, siehe unten) in Heizenergie umzuwandeln: Die Energieausbeute liegt bei etwa 94 bis 96 Prozent. Die hohe System-Effizienz kommt zustande, weil Gas-Brennwertkessel den bei der Verfeuerung des Gases entstehenden Abgasen, die in herkömmlichen Gasheizungen ungenutzt über die Abgasanlage abgeleitet werden, ihre Wärme nahezu komplett entziehen und sie wieder dem Heizsystemkreislauf zurückführen.

Die Gas-Brennwertkessel haben dafür Wärmetauscher, mit deren Hilfe die Abgase vor dem Ableiten in den Schornstein so weit heruntergekühlt werden, dass der Wasserdampf, der in ihnen steckt, kondensiert.

Brennwert-Heizsysteme erreichen Wirkungsgrade von 94 bis 96 Prozent, Standard-Heizsysteme von ungefähr 70 Prozent und Niedertemperaturkessel von etwa 85 Prozent. (Grafik: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)
Brennwert-Heizsysteme erreichen Wirkungsgrade von 94 bis 96 Prozent, Standard-Heizsysteme von ungefähr 70 Prozent und Niedertemperaturkessel von etwa 85 Prozent. (Grafik: ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)

Experten-Tipp: Heizsysteme mit Brennwerttechnik gibt es aber nicht nur mit Gas, sondern auch für Öl- und für Pelletheizsysteme. Dabei kann man zwischen bodenstehenden Kesseln (mit viel Wasserinhalt) und wandhängenden Thermen (mit wenig Wasserinhalt) unterscheiden. Je nach geplantem Aufstellungsort und Verwendungszweck wird entweder das eine oder das andere Heizsystem.

Öl-Heizsysteme

Heizsysteme, die Heizöl verbrennen, um Heizwärme zu produzieren, nennt man Ölheizungen. Die unterteilt man in Heizsysteme, die das Heizöl mit Hilfsenergie verbrennen, und solche, die keine extra Energie benötigen.

Öl-Heizsysteme, die keine Hilfsenergie brauchen, arbeiten mit sogenannten Verdunstungsbrennern und kamen oft als Einzelfeuerstätten in Wohnungen zum Einsatz. Öl-Heizsysteme, die als typische Zentralheizung eingesetzt werden, zünden i.d.R. elektrisch mittels eines Gebläses. Dabei können auf wesentlich kleinerem Raum als bei Verdunstungsbrennern erheblich höhere Leistungen erreicht werden.

Hinsichtlich der eingesetzten Heiztechnik unterscheidet man Ölheizsysteme nach 

  • Niedrigtemperaturkesseln,
  • Low-NOx-Brennern bzw. Blaubrennern und
  • Öl-Brennwertheizungen.

Die EnEV 2014 schreibt in §10 eine Austauschpflicht für viele 30 Jahre alte Ölheizungen oder auch Gasheizungen vor. Die Austauschpflicht gilt für Heizsysteme mit einem Konstanttemperatur-Kessel und einer Nennleistung von 4 bis 400 kW. Brennwertkessel oder Niedertemperaturkessel, die in dieser Zeit eher selten eingebaut wurden, sind von einem Austausch nicht betroffen.

Ölheizungen können mit anderen Heizsystemen zur Hybridheizung kombiniert werden: Neben der Kombination mit thermischer Solaranlage lohnt sich auch die Kombination mit einer Wärmepumpe und PV-Anlage. (Grafik: Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO))
Ölheizungen können mit anderen Heizsystemen zur Hybridheizung kombiniert werden: Neben der Kombination mit thermischer Solaranlage lohnt sich auch die Kombination mit einer Wärmepumpe und PV-Anlage. (Grafik: Institut für Wärme und Oeltechnik e. V. (IWO))

Holz-Heizsysteme

Heizsysteme, die Biomasse, in aller Regel Holz, nutzen, gelten vor Allem in ökologischer Hinsicht als vorteilhaft, da sie als nahezu CO2-neutral gelten. Holzheizsysteme emittieren nur soviel CO2 wie der Baum vorher zum Wachsen benötigte. Heizsysteme auf Holzbasis fügen sich so in den "aktuellen" CO2-Kreislauf ein und emittieren kein zusätzliches CO2 in die Atmosphäre, das vor Jahrmillionen im Boden als Gas, Kohle oder Öl eingespeichert wurde.

Zu den wichtigsten Heizsystemen auf Holzbasis zählen heute die Pelletheizung und die Scheitholzheizung. Beliebte Zusatzheizungen auf Basis von Holz sind Kamine und Öfen, die das meist zentrale Heizsystem in der kälteren Jahreszeit unterstützen. Dies kann allein über die Raumluft erfolgen als auch über die hydraulische Anbindung des Kamins bzw. Ofens an das Heizsystem (siehe "wasserführende Kamine und Öfen").

Je nach Verfügbarkeit biogener Energieträger, kommen in Biomasse-Heizsystemen aber auch ganz unterschiedliche Energieträger zum Einsatz. So gibt es vornehmlich in ländlichen Regionen z. B. Heizsysteme, die sogar mit Stroh befeuert werden.

Pellematic Smart PV von ÖkoFEN ist ein Holz-Heizsystem, das Brennwertkessel, Pufferspeicher und Anbindung an die PV-Anlage miteinander kombiniert. (Grafik: ÖkoFEN)
Pellematic Smart PV von ÖkoFEN ist ein Holz-Heizsystem, das Brennwertkessel, Pufferspeicher und Anbindung an die PV-Anlage miteinander kombiniert. (Grafik: ÖkoFEN)

Solare Heizsysteme

Die Sonne liefert solare Energie, die sich

  • in Strom umwandeln lässt, der zum Betreiben effizienter elektrischer Heizsysteme genutzt werden kann.
  • in Wärme umwandeln lässt, die zu erwärmen von Heizwasser und / oder Brauchwasser verbraucht werden kann.

Während das Heizen mit Photovoltaik-Strom z. B. mit Wärmepumpen erst durch die Rentabilität des Eigenverbrauchs aktuell an Bedeutung gewinnt, werden bereits seit vielen Jahren Solarthermie-Kollektoren als Ergänzung zu einem Heizsystem eingesetzt. Wenn die Sonne scheint, liefern sie ihre Wärme dabei an einen Pufferspeicher, in den auch das primäre Heizungssystem einspeist.

Heizsysteme mit Solarwärmeanteil lohnen sich dabei am meisten, wenn Sie mit Gas-, Öl- oder Holzheizungen kombiniert werden, da diese Energieträger vergleichsweise teuer sind und sich die Solarthermieanlage dann schneller amortisiert.

Mit einem Heizsystem aus Solarthermie, Photovoltaik und Wärmepumpe, das das Sonnenhaus-Institut beim „Effizienzhaus Plus Schlagmann/BayWa“ in Burghausen geplant hat, wurden sehr hohe Autarkie- und Effizienzgrade. (Foto: Sonnenhaus-Institut)
Mit einem Heizsystem aus Solarthermie, Photovoltaik und Wärmepumpe, das das Sonnenhaus-Institut beim „Effizienzhaus Plus Schlagmann/BayWa“ in Burghausen geplant hat, wurden sehr hohe Autarkie- und Effizienzgrade. (Foto: Sonnenhaus-Institut)

Heizsysteme mit Wärmepumpen

Ein Heizsystem mit Wärmepumpe nutzt die in der Umgebungsluft, im Erdreich oder im Grundwasser gespeicherte Erd- und Sonnenwärme ganzjährig. Dazu entzieht es der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser die Energie mittels sogenannter Wärmetauschersysteme.

Dann erhitzt man die Wärme in einem Wärmepumpenkreislauf durch einen mit elektrischem Strom betriebenen Kompressor auf ein Temperaturniveau, das sich für Heizzwecke nutzenlässt. Auf diese Weise kommt die kostenlose Energie der Natur zum Einsatz – was Sie von Gas und Öl unabhängiger macht.

Effiziente Wärmepumpen-Heizsysteme sorgen das ganze Jahr über für komfortable Wärme. Im Sommer kann das System nach geringer Umstellung auch zum Kühlen der Räume zum Einsatz kommen.

Die Effizienz eines Bestandsheizsystems lässt sich mit einer Wärmepumpe noch steigern. So könnte die Grundlast beispielsweise über eine Luft-Wärmepumpe, die die von der Sonne erwärmte Außenluft zur Warmwasserbereitung und für die Heizung nutzt, getragen werden. Der Öl- oder Gaskessel käme an besonders kalten Tagen zum Einsatz, um die notwendige Spitzenlast für Heizung und Warmwasser zu liefern. Dieses bivalente Heizsystem spart Heizkosten und fossile Brennstoffe.

Auch in Altbauten kommen heute Erdwärmepumpen zum Einsatz. Richtig geplant und fachmännisch dimensioniert sind Wärmepumpen-Heizsysteme nahezu überall effizient einsetzbar. (Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V.)
Auch in Altbauten kommen heute Erdwärmepumpen zum Einsatz. Richtig geplant und fachmännisch dimensioniert sind Wärmepumpen-Heizsysteme nahezu überall effizient einsetzbar. (Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V.)

stromerzeugende Heizsysteme (Kraft-Wärme-Kopplung)

Heizsysteme mit Kraft-Wärme-Kopplung (kurz: KWK) stellen eine Alternative zu konventionellen Heizsystemen dar. Anders als ein zum Beispiel herkömmliches Gas-Heizsystem erzeugt z. B. ein Mini- bzw. Mikro-BHKW nicht nur Wärme, sondern Wärme und Strom für den Eigenbedarf zugleich. Um auch im Sommer auf genügende Laufzeiten des Mikro-KWK-Aggregats zu kommen, sind Mikro-BHKW i.d. R. so ausgelegt, dass die Grundlast an Wärme durch das BHKW bereitgestellt und der Spitzenwärmebedarf für die kalten Wintertage durch einen Zusatzbrenner geliefert wird.

Neben den häufig eingesetzte Stirling-BHKW gibt es heute auch Brennstoffzellen-Heizgeräte, die Wärme und Strom aus Erdgas über den Umweg Wasserstoff produzieren. So lassen sich durch den hohen Gesamtwirkungsgrad von 90 Prozent Heiz- und Stromkosten einsparen und CO2-Emissionen um bis zu 50 Prozent reduzieren. Als dezentraler Stromerzeuger leisten Brennstoffzellen-Heizungen überdies einen Beitrag zur Entlastung der Stromnetze und können zudem zu einem virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen werden.

Brennstoffzellen-Heizgerät G6 von Vaillant (Foto: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG)
Brennstoffzellen-Heizgerät G6 von Vaillant (Foto: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG)

Elektrische Heizsysteme

Elektroheizsysteme werden in vielfältigen Anwendungen zur Heizwärmeerzeugung eingesetzt. Elektrowärme entsteht durch die direkte Umwandlung von Strom in Wärme. Da die Erzeugung elektrischer Wärme nur einen geringen technischen Aufwand erfordert und jederzeit flexibel und bedarfsgerecht im gewünschten Umfang und benötigten Temperaturniveau realisiert werden kann, finden Elektro-Heizsysteme eine breite Anwendung im Haushalt als elektrischer Badheizkörper, als z. B. Infrarotheizung oder als sogenannter Durchlauferhitzer von Warmwasser.

Elektrische Heizsysteme eignen sich aufgrund ihres hohen Stromverbrauchs nur in wenigen Anwendungsfällen (z. B. Ferienhaus) als alleiniges Heizsystem. Sie werden daher eigentlich nur als Zusatzheizung in einem Heizsystem eingesetzt. Auch in älteren Mietwohnungen und Einfamilienhäusern kommen noch viele Widerstandsheizungen wie Direktheizungen und als Nachtspeicherheizungen zum Einsatz.

Untertisch-Kleinspeicher SNU 5 SL mit Antitropf- und thermostop-Funktion (Foto: Stiebel Eltron)
Untertisch-Kleinspeicher SNU 5 SL mit Antitropf- und thermostop-Funktion (Foto: Stiebel Eltron)

Kosten und Wirtschaftlichkeit von Heizsystemen im Vergleich

Tabelle 2: Einsparungen bei Modernisierung eines Heizsystems*
Altes Heizsystem Neue Heizsysteme Altanlage (Verbrauch pa / Kosten pa) Neuanlage (Verbrauch pa / Kosten pa)
Ölheizung Öl-Brennwertkessel 3400 Liter / 2380 Euro 2590 Liter / 1760 Euro
Gasheizung Gas-Brennwertkessel 3400 m3 / 2510 Euro 2500 m3 / 1850 Euro
Ölheizung Pelletkessel 3400 Liter / 2890 Euro 6,5 Tonnen / 1530 Euro
Ölheizung Pelletkessel mit solarer Trinkwasserunterstützung 3400 Liter / 2890 Euro 6 Tonnen / 1410 Euro
Gasheizung Gas-Brennwertkessel mit solarer Trinkwasserunterstützung 3400 m3 / 2510 Euro 2300 m3 / 1700 Euro
Gasheizung Gas-Brennwertkessel mit solarer Heizungsunterstützung 3400 m3 / 2510 Euro 2000 m3 / 1480 Euro
Ölheizung Sole/Wasser-Wärmepumpe 3400 Liter / 2890 Euro 7280 kWh / 1350 Euro
Ölheizung Luft/Wasser-Wärmepumpe 3400 Liter / 2890 Euro 9370 kWh / 1700 Euro
Gasheizung Mikro-BHKW 3400 m3 / 2510 Euro 3020 m3 / 2240 Euro
5000 kWh / 1450 Euro 1300 kWh / 350 Euro

* Quelle: "Energiespar-Ratgeber für zukunftssichere und effiziente Heizsysteme" von Viessmann

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"Die wichtigsten Heizsysteme im Vergleich" wurde am 21.02.2017 das letzte Mal aktualisiert.