Geizen beim Heizen

Inhalt Was finden Sie hier? Heizen kostet Geld. - Ihr Geld. Wärmeverluste und -gewinne Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher Öffentliche Gebäude: Heizen bei offenem Fenster Infos für Leute, die tiefer einsteigen wollen

Solarthermie spart!

1. Was finden Sie hier?

Um Probleme zu vermeiden, gibt es die elementare Regel in der Heizung / Klima / Lüftung - Branche: "Mit Wasser heizen, Luft nur zum Lüften!".

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2. Heizen kostet Geld - Ihr Geld.

Inzwischen geben Sie als Mieter 25% Ihres Einkommens nur für Miete und Nebenkosten aus.
Wenn Sie Vermieter sind, können Sie mit Recht die Nebenkosten umlegen, zu denen auch die Heizkosten zählen.
Aber machen diese hohen Nebenkosten Ihre Immobilie attraktiv?
Wenn Sie Hausbesitzer sind, sind sie von hohen Heizkosten direkt selbst betroffen.

Ein gewisses technisches Verständnis für die Zusammenhänge ist zum Sparen sinnvoll. Man muß nicht alles wissen, aber oft genügt ein kleiner Dreh, um einige 100 Euro jährlich rauszuholen. Ein guter Stundenlohn. Und Steuern sparen Sie auch dabei..
      Wenn Sie sich selbst nicht darum kümmern können, aber trotzdem sparen wollen, delegieren Sie die Sache an uns, wir machen Ihnen Vorschläge.

Mein Auto braucht 7 Liter auf 100km, aber was braucht mein Haus pro Jahr?

Wie weit kommt man denn eigentlich mit einem Liter Öl oder 1 m³ Gas?
Ein paar Faustzahlen: Ein Liter Benzin, 1 Liter "Heizöl extraleicht" oder 1 m³ H-Gas haben etwa 10kWh Energieinhalt. Ein schon recht sparsames Einfamilienhaus mit 100kWh/(m²*a) braucht bei 200 m² 2000 Liter Öl pro Jahr. Diese werden in ca. 1500 Stunden verheizt. Sie können es also mit 1 Liter statistisch 45 Minuten lang heizen. Normal sind bei Einfamilienhäusern 4000 liter Öl, also nur 22 Minuten für 1 Liter. (Werte: von techem)
      (Die offizielle Bezeichnung der Jahresverbräuche lautet zwar immer in Kilowattstunden pro Jahr, aber die Zahl "Liter pro Jahr" ist besser zu merken und einfach 1/10 der kWh-Zahl.)

Haben wir das 3-Liter Haus schon? Ja, aber nur bei engagierten Einzelgängern!
Die Statistik der Heizkostenabrechner hier zeigt, dass wir selbst vom 10-Liter Haus meilenweit entfernt sind! Das 3-Liter-Auto wird gebaut, aber unser Häuser sind weiterhin die Umweltheizer Nummer 1 mit bis zu 20 Litern/m²!

So sahen 2001 die jährlichen Durchschnittsverbräuche pro m² bei Mehrfamilienhäusern aus:

Quelle: www.minol.com 2002 (135 000 Kunden).
Hier das Original als PDF (mit SHIFT-Klick machen Sie einen Download, ohne sie hier direkt zu öffnen.)

Wie sah es in der Vergangenheit aus?

Quelle: techem Energiekennwerte Ausgabe 2005.

Der Einfluß der Gebäudegröße

Quelle: techem Energiekennwerte Ausgabe 2005

Fazit

3. Wärmeverluste und Wärmegewinne

Wie kommen Wärmeverluste zustande?
Um Ihren Raum bei niedriger Außentemperatur angenehm zu temperieren, muß die Heizquelle immer so viel Wärme nachliefern, wie durch Wände, Ritzen und Fenster wieder abfließt. Stellen Sie sich das ruhig bildlich wie ein Küchensieb vor, in das Sie oben Wasser hineingießen und das unten durch die Löcher wieder hinausläuft. Sie müssen soviel Wasser (Wärme) nachfließen lassen, wie herausläuft, dann bleibt das Sieb voll (oder der Raum warm). Das Stopfen der (Wärme-)Löcher verhindert also das Abfließen von Wärme.
      Die größten Löcher im Sieb sind heute immer noch die Fenster: 37% der Heizung verlassen dadurch Ihre Wohnung. In Langzeitmessungen wurde nachgewiesen, dass durch gute Dämmung der Rahmen und mit 3-Scheiben-Isolierglas 40% dieser Wärmeverluste eingespart werden konnten. Beim Sieb geschieht das Ablaufen unmittelbar; das direkte Absinken der Raumtemperatur wird durch die Speicherfähigkeit der Hauswände jedoch verzögert.
      Den schlimmsten Wärmeverlust im Boden/Deckenbereich haben Sie durch die am Haus angegossenen Kühlrippen. - Haben Sie nicht? Seien Sie froh, denn jede angegossene Balkonplatte ist eine solche Kühlrippe! Das ist eine der schlimmsten deutschen bautechnischen Seuchen seit 1950. Auch heute ist diese bei den Architekten noch nicht ausgerottet.
     

Temperaturverlauf an einer Außenwandecke [Quelle: RWE Bauhandbuch]

Die Wände stellen einen Wärmepuffer dar, der uns mit seinem (Wärme-) Widerstand (k-Zahl) vor den Unbillen der Witterung abschirmt. Auf der Innenseite der Wand herrscht etwa Raumtemperatur,  auf der Außenseite die Außentenperatur. Über die Wanddicke (und die Isolierung) haben wir das Temperaturgefälle außen - innen. Es ist bei niedrigen Außentemperaturen sehr wichtig, an welcher Stelle das stärkste Temperaturgefälle in einer Wand herrscht. An dieser Stelle entsteht dann eine Fläche mit einer Taupunkt-Temperatur. Wenn die Lufttemperatur auf diese Temperatur absinkt, kann die Luft das in ihr als Dampf enthaltene Wasser nicht mehr festhalten. Es "fällt aus", das heißt, es tropft.

Täuschen Sie sich nicht: Je nach Luftmenge, die dort vorbeistreicht, können das Liter(!) sein. - Die Wand wird naß, später schimmelig. Mit den Luftfeuchten der hiesigen Breiten (Deutschland) spielt sich das bei ca +13ºC ab. Bei einer Luftfeuchte ab 80% über 12h/Tag und Temperaturen unter +13ºC, entsteht in Raumecken bald Schimmel, weil die Luftfeuchte an diesen Stellen kondensiert. Richtig wäre es hier, die Ecke außen(!) zu isolieren und oft zu lüften.
Dazu die Broschüren des Umweltbundesamtes zu Schimmel (504KB) und schwarzem Staub (1,6MB).
Stellungnahmen des IWU zur "atmenden" Wand :-)
 

Wie kommen Wärmegewinne zustande?
Durch Fremdwärme und Sonneneinstrahlung.
Die Fremdwärme kann natürlich sein, das heißt, sie kann durch Menschen oder die Sonneneinstrahlung durch Fenster verursacht oder durch elektrische Geräte eingebracht werden, wie Herde, Computer, etc.
      Ein Mensch gibt sitzend etwa 120W an Wärme ab - bei Versammlungen merken Sie das. Bei einem Computer, Monitor oder Fenseher können Sie mit ~100W rechnen. Sonneneinstrahlung, selbst nur ganz diffuse, läßt die Raumtemperatur sofort steigen, das merkt man in einem Gewächshaus. Fenster auf der Südseite sind also gut für den Solargewinn, weshalb sie auf der Nordseite wegen der Verluste klein sein sollten.

4. Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher

1. dem/den Wärmeerzeuger(n),
2. dem Verteilnetz,
3. den Wärmeverbrauchern.

4.1 Die Wärmeerzeuger

Die oder der Wärmeerzeuger bestehen im allgemeinen aus dem Brennstoffvorrat (Öltank) oder Gasanschluß und einem oder mehreren Kesseln. Bei Fernwärmeanlagen besteht das ganze Wärmeerzeugerelement aus der Übergabestation.
      Das "Hirn" der Anlage ist die Steuerung und Regelung von Brenner und Kessel. Hier wird entschieden, wie hoch der Verbrauch des Hauses am Jahresende sein wird. Der richtige Dreh an dieser Stelle bringt die entscheidenden Sparmöglichkleiten zu Tage: was nicht verheizt wird, muß auch nicht bezahlt werden.. Eine Orientierung zum Einstellen kann Ihnen unser Fragebogen geben.
      In den Ausführungen für Öl gibt es alle denkbaren Kesselbauformen, die wieder mit allen denkbaren Brennerarten kombiniert sind. Nicht alle sind so gut aufeinander abgestimmt wie die als Set zu kaufenden Heizungsunits, wo der Hersteller die Verbrennungs-Optimierung übernommen hat. Kaufen Sie keine atmosphärischen Gaskessel, auch wenn sie noch so billig sind! Sie gehören längst ins Museum. Durch den hohen Verbrauch zahlen Sie später vielfach drauf!
 

Auf Grund vieler Nachfragen hier die Erklärung zu Warum denn keine Atmos? ==> Sie haben historisch nur konstruktive Mängel, für Betreiber keinen einzigen Vorteil! Der konstruktionsbedingte offene Abgaskasten (als Kaminzug-Entkoppler) kühlt den Kamin aus und lässt diese Wärme nicht ins Haus. (Klar, sagen Sie, 'sonst versottet der Kamin' - den kann man heute feuchtefest machen, dann benötigt man keinen Abgaskasten, aber der Kessel noch immer!) Die offene und ständig durchlüftete Konstruktion kühlt extrem leicht aus, weil sie sich nicht mit einem LAS anschließen lässt und nicht richtig isolieren lässt. Dazu muss der Heizraum auch immer belüftet sein und der Kessel kann seine Verluste nicht zum Wärmebedarf des Hauses beisteuern. Bei Gasetagenheizungen sorgen offene Thermen gleichzeitig für eine permanente teure und unkontrolierbare! Wohnungsentlüftung. In Verbindung mit den vorlaufgeführten Steuerungen (diesem Standard aus dem letzten Jahrtausend) werden sie immer zu heiß gefahren und zu heiß stehen gelassen, was die Auskühlung noch fördert, besonders in der kalten Jahreszeit, die den Kaminzug verstärkt. Beobachtet man bei direkt beheizten Heizkreisen den Temperaturverlauf mit sekundengenau anzeigenden dT-Messgeräten, stellt man fest: Meist ist das dT (zwischen Vorlauf und Rücklauf) am Heizkörper bei laufendem Brenner nur +4..5K, weil die Pumpe zu stark eingestellt ist. (Das ist eine Folge des nicht durchgeführten hydraulischen Abgleichs). Geht dann der Brenner aus, kehrt sich das dT um. (??)       Das mag auf den 1. Blick überraschen, aber jetzt fehlt die temperaturtreibende Kraft des Brenners: Kurz nach Brennerstopp sind die Heizkörper also wärmer als der Kessel! Das gleicht die weiterlaufende Pumpe aus. Die wärmeren Heizkörper heizen jetzt also den Kessel. Der Atmo ist aber wie ein im Kamin stehender Heizkörper zu sehen. Dieser 'Heizkörper'wird jetzt auch noch durch die weiterlaufenden Pumpe bedient. Verstehen Sie jetzt, warum diese Kesselgeneration immer einen hohen Verbrauch haben muss? Also: beim Atmo die Pumpe immer nur mit dem Brennerlauf schalten! Schwerkraftbremse nicht vergessen. Konstruktiv ist der Kesselwirkungsgrad ist mit 85% soo schlecht, dass sie immer an der Grenze der Verordnungen liegen, oder die Verordnungen so gemacht wurde, dass diese Kessel gerade noch nicht rausflogen :-( Der Norm-Nutzungsgrad liegt bei 81%(Bezug Heizwert) oder 73%(Bezug Brennwert) - Diagramm Kurve 1. Es kommt noch besser: Gerade in großen Wohnbauten, die von Bauträgern errichtet wurden, sind diese (billigen!) Gasvernichter in 2er, 3er oder 4er Gruppen drin. Alle warm, einer davon arbeitet, damit die anderen die Wärme über den Kessel und den Kamin nach draußen befördern können. :-( Während man die Einzelkessel (in 6) noch abstellen kann, sind die allerschlimmsten Atmos die 2stufigen. Warum? Dort arbeiten als 1.Stufe eine Hälfte (oder 60%) der Brennstäbe, während sich die anderen für die seltenen Volllastfälle als 2. Stufe bereithalten. Was passiert? Die warmen Abgase der Stufe 1 heizen den Kesselblock auf der einen Seite, die mitgerissene kalte Zuluft kühlt den selben Kesselblock auf der anderen Seite! Kranke Hirne! Die unerreichte Höhe der Verschwendungssucht sind 'Gaswasserheizer mit Tauchkanalbrenner' - Gasvernichter im Abo... Fazit: Mit einem Atmo kann man heizen, aber nicht Energie sparen!

 
Kessel gibt es in allen Größen, aber welcher ist jetzt der richtige? Genau berechnen kann man das mit einer Heizlastberechnung oder in guter Annäherung schon mit einer Messung mit dem vorhandenen Kessel. Ein richtig dimensionierter Kessel brennt nämlich bei der langfristigen mittleren minimalen Außentemperatur der Gegend (Auslegungstemperatur) den ganzen Tag ununterbrochen durch.
      Dann ist er richtig! In kleinen Grenzen kann man diese Einstellung noch durch den Öl- oder Gasdurchsatz bestimmen, sonst nur durch einen Kesseltausch. Eine richtig ausgewählte und eingestellte Brenner-Kessel-Kombination hat also lange Brennerlaufzeiten, denn nur in den beiden Betriebstzuständen Brenner ein oder Kessel kalt gibt es keine Stillstandsverluste. Ideal ist dafür ein modulierender Brenner, der seine Leistung von 100% bis auf 50% reduzieren kann. Besonders beim Brennstoff Gas ist so was gut möglich und der Brenner nur 50 Euro teurer als ein 1-stufiger ein/aus Brenner. (Zumindest Weishaupt kann das..)
      Der kleine Haken ist nur: für die Leistungsanpassung des Brenners (die Modulation) muß ein eigener Regler installiert werden und der kostet noch fast 500 Euro. Leider lohnt sich so ein Brenner also nur bei größeren Anlagen. Inzwischen wird an verstellbaren Düsensystemen gearbeitet, die dann einen eigenen Regler mitbringen. Verstellbereich 100...50% Leistung.
 
Am Sinnvollsten ist heute, einen passend dimensionierten Brennwertkessel einzusetzen, wenn alle Bedingungen oben nicht so richtig passen wollen. Dort sind modulierende Brenner Standard, leider aber die Einbindung ins Heizzsystem nicht:
 
Diese Fragen werden bei Ihnen kommen:

Mit einem Kesseltausch werden ihnen 30% künftige Einsparung versprochen - kann das sein?

Testen Sie Ihren Propheten!

1 Jahr später: Warum bringt mein neuer Brennwertkessel nicht die Einsparungen, die ich erwartete?

Er kann einfach nicht, weil er falsch betrieben wird. Dazu muss er kaltes Rücklaufwasser haben!

4.2 Das Verteilnetz

Das Verteilnetz hat die Aufgabe, den Wärmeträger -also fast immer Wasser- zu den Wärmeverbrauchern zu bringen. Das sind die den Nutzer eigentlich interessierenden Wärmequellen. Von da fließt es etwas abgekühlt wieder zum Kessel. Einige wichtige Teile des Verteilnetzes befinden sich noch in der Heizzentrale, wie Heizkreisverteiler, Pumpen, Ausdehngefäß, Überdrucksicherung, Nachfülleinrichtung, etc.. Der Rest des Verteilnetztes versteckt sich (hoffentlich unter der Wärmeisolierung) im ganzen Haus.
      Die Pumpe, das "Herz" der Anlage, baut den nötigen Druck auf, um das Wasser fließen zu lassen. Je schneller es fließt, desto weniger Zeit hat es, sich in den Heizkörpern abzukühlen, kommt also relativ warm zurück. Man spricht von der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf. Diese soll bei Heizkörperheizung 20ºC sein (seit neuestem 15º), bei Fußbodenheizungen und Registern in Klimaanlagen 10º. Wegen allgemein zu hoher Pumpenleistungen (Experten sagen: 300% Überdimensionierung!) wird man diese Temperaturdifferenzen real immer kleiner messen. (Sie treten höchstens beim Anfahren der Anlagen morgens auf.)
      Hier liegen noch gewaltige Sparpotentiale, die sofort genutzt werden können: Die Stromaufnahme der Heizungspumpe verändert sich in der 3. Potenz der Volumenstromänderung! Mehr dazu finden Sie beim Hydraulischen Abgleich.
 

Wie lange läuft eigentlich so eine Heizungspumpe bei uns im Jahr? (weniger ist besser) 2000...3000 Stunden, wenn sie gut gesteuert ist 3000...5000 Stunden nach Regler-Werkseinstellung 8760 Stunden, wenn man sich nicht drum kümmert (24h/Tag) Wenn Sie jetzt wissen, dass die Kilowattstunde Sie über 0,2 Euro kostet und die Pumpe 50 Watt schluckt, was kostet Sie dann die Gedankenlosigkeit unter Punkt 3.?   Nötig ist der Lauf einer Heizungspumpe eigentlich nur, um im Moment des Brennerlaufs die Kesselwärme gezielt abzutransportieren; und eine kurze Zeit danach, bis sich eine Temperaturangleichung zwischen Vor- und Rücklauf eingestellt hat. Nur bei Wand- und Bodenheizungen muss man diese Zeit auf ~2 Stunden verlängern. Wenn also nicht dauernd Anlagenteile zu- oder angeschaltet werden, könnte man sie eigentlich bis zum nächsten Brennerlauf abstellen. Warum läuft sie aber die ganze Heizzeit durch? Man könnte bei gleichem Komfort die Laufzeit und den Stromverbrauch um gut 80% reduzieren. Sind die Hersteller der Steuerungen so gedankenlos verschwendungswütig? - Es geht doch: Harald Berewinkel hat es geschafft, seine Heizungspumpe nach dem Brennerlauf nur 6 Minuten nachlaufen zu lassen!

 

4.3 Die Wärmeverbraucher

Im einfachsten Fall sind das Rohre, die die Wärme abgeben (Fußboden- und Industrieheizungen), sonst meist Heizkörper der verschiedensten Bauformen. Moderne Heizkörper sind richtig berechnet und mit Infrarotkameras ausgemessen, dass sie mit wenig Konvektion (Umluft) einen hohen Anteil Strahlungswärme abgeben, denn das ist das einzige, was (Wärme-)Wohlbehagen schafft. Aus diesem Grunde sind auch bei einer angenehmen Heizung große Heizflächen mit niedrigen Heizmitteltemperaturen kombiniert.
Warum ist z.B. ein Kachelofen so angenehm? - Man muss die Heizflächen immer anfassen können, ohne das Gefühl zu haben, dass es unangenehm heiss wird. - Die eigene Erfahrung sagt: trifft fast nie zu! Aber wie kann man dahinkommen?
      Es gibt zwei Wege, mit niedrigen Heizmitteltemperaturen Behaglichkeit zu schaffen:
Große Heizflächen oder kleine Wärmeverluste (oder beides). Ideal wäre also eine Boden- oder Wandheizung in einem gut wärmegedämmten Haus. Die dadurch erhöhten Baukosten machen aber nur einen sehr kleinen Teil der Gesamtkosten aus und treten nur einmal auf. Hohe Heizkosten und ein mieses Innenklima ärgern Sie dauernd!
      Selbst bei einem guten hydraulischen Abgleich sind hier noch Sparmöglichkeiten durch die Einzelraumregelung gegeben. Es gibt immer Räume, die durch Heizung + Fremdwärme zu warm würden. Sinnvoll ist die Einzelraumregelung nur bei Heizmitteltemperaturen, die wesentlich höher als die Raumtemperatur liegen, denn je näher die Heizmitteltemperatur der Raumtemparatur rückt, um so weniger rechnet sich wegen der Selbstregelung ein separater Raumregler.
      Bei der Heizkörperheizung hat sich das Thermostatventil als Einzelraumregler durchgesetzt. Vorschriften versuchen Ihnen heute bei Wand- und Bodenheizungen Einzelraumregler aufzudrücken. Diese sind aber reine Geldverschwendung. Energie sparen tun sie auch nicht, weil die Selbstregelung das schon gut kostenlos kann.
      Infos für Leute, die tiefer einsteigen wollen.

5. Öffentliche Gebäude: Heizen bei offenem Fenster

Wenn Sie die obenstehenden Zahlen gesehen haben, werden die untenstehenden Sie erschrecken. In der Regel fühlt sich bei öffentlichen Gebäuden keiner für eine ökonomische Betriebsführung verantwortlich und die Öffentlichkeit hat keinen Einfluß auf die Ausgaben.
      Die unten stehenden Heizverbräuche sind schon hoch genug. Sie zeigen jedoch nicht, dass dort auch noch mit teurem Strom (durch Licht und Geräte) geheizt wird. Neapolitanisches Müllmagagement auch in Deutschland: Auftragsvergabe nach Vitamin B und Gewohnheit, kein Wartung, keine Energiekontrolle....

Tatort Heizung - Lauter Opfer, keine Täter Jahr 2008: Energieeffizienz in öffentlichen Gebäuden am Beispiel Schule   Planung und Ausführung von Heizungssanierungen an öffenliche Schulen sind eine Katastrophe. Das hat Margit Fluch mit dem Energieteam am Bertha-von-Suttner-Gymnasium in Neu-Ulm herausbekommen, als sie die Sanierungen von 70 Schulen näher unter die Lupe genommen haben: [ Berichte]   'Die Messergebnisse der 70 Schulen sprechen eine deutlich andere Sprache. Sie beweisen unwiderlegbar, dass das Qualitätsproblem alle Schulen gleichermaßen betrifft. Daraus folgt, dass nicht Einzelne dafür verantwortlich gemacht werden können, sondern dass es sich um ein strukturelles Problem handelt, das Planungsbüros und Sanierungsbetriebe dazu zwingt, Leistungen zu erbringen, die weder dem Stand der Technik noch den gesetzlichen Bestimmungen entsprechen. Was aber verursacht diesen Zwang?' Mehr dazu im Bericht... Infos zum Contracting

Hier sind die Heizverbräuche von Stuttgart und Hannover:

Fazit

• Krankenhäuser sind die ideale Adresse für Wärme-Kontraktoren und Wärme-Kraft-Kopplung, weil dort ein dauernder hoher Verbrauch herrscht.
  In Verbindung mit Energieeinsparungen auch beim Strom eine Geldquelle für öffentliche Haushalte. (Wenn Kämmerer das mal begreifen würden :-)
• Schulen liegen auf dem Niveau von Mehrfamilienhäusern.
• Ebenso eine (Spargeld-)Quelle sind die Verwaltungsgebäude, denn deren Verbrauch ist im Verhältnis zur Nutzung extrem hoch.
• Das positive Beispiel: Die Umweltschulen! und ihre Heizungsseiten...

6. Infos für Leute, die tiefer einsteigen wollen

1. Verluste? Warum der Abgasverlust so gut wie nichts...
2. Betriebsdaten, Optimierung, Jahrestemperaturen
3. Hydraulik und Pumpen
4. Heizgrenze - wann ganz abschalten?
5. Häufige Fragen und Antworten
6. Technische Begriffe und Einstellungen in der Heiztechnik
7. Was bedeuten Brennwert und Heizwert?
8. Die Vollbrennwerttechnik erklärt und praktiziert Stefan Kasselmann. Sehenswert!