Die Hybridheizung: Fossile und erneuerbare Energieträger in einem Gerät

Eine Hybridheizung – was ist das eigentlich?

Während der Begriff Hybridheizung erst seit einigen Jahren durch deutsche Heizungskeller schallt, ist das technische Konzept dahinter eigentlich schon lange als bivalente oder multivalente Heizung bekannt. Einfach gesagt heißt das, dass verschiedene Energieträger wie Gas, Öl, Holz oder erneuerbare Energien in einem Heizsystem kombiniert werden. Koppeln Sie dabei ausschließlich regenerative Energien-Anlagen, handelt es sich um eine sogenannte EE-Hybridheizung. Einen Überblick über weitere Heizsysteme finden Interessierte im  Heizungsvergleich.

Durch die Kombination fossiler und erneuerbarer Energieträger kann die Hybridheizung die Vorteile verschiedener Systeme effizient miteinander verbinden. Während dabei zum Beispiel umweltfreundliche aber schwankend auftretende erneuerbare Energien für niedrige Heizkosten sorgen, gewährleistet eine konventionelle Gasheizung oder Ölheizung Sicherheit und Komfort, auch wenn die Umweltwärme einmal knapp wird.

Hybridheizgeräte gehen noch einen Schritt weiter und kombinieren mehrere Energieerzeuger in einer platzsparenden Einheit. Das reduziert den Installationsaufwand, verbraucht weniger Platz und macht das Heizen einfach für Hausbesitzer. Denn die  Funktionsweise der Hybridheizung  gewährleistet, dass die integrierte intelligente Regelung automatisch die ökologischste oder wirtschaftlichste Energiequelle wählt.

Welche Energiequellen können kombiniert werden?

Heute verfügbare Hybridheizgeräte verbinden in der Regel die Umweltwärme einer nachhaltigen Wärmepumpe mit dem hohen Wirkungsgrad moderner Gas- oder Ölbrennwertkessel. Aber auch EE-Hybridheizungen, welche verschiedene erneuerbare Energien gemeinsam nutzen, erfreuen sich immer größerer Beliebtheit.

Hybridheizung mit Solarthermie: Für viele Gebäude geeignet

Die einfachste Art der hybriden Heizungskombination ist die Hybridheizung mit Solarthermie. Wer bereits eine Gas- oder Ölheizung im Haus hat, kann die Solaranlage oft nachrüsten, um das Trinkwasser zu erwärmen. Das ist vergleichsweise günstig und mit spürbaren Einsparungen verbunden. Bei ausreichend großen Dachflächen und genügend Platz im Haus kommen auch Hybridheizungen mit Solarthermie zur Heizungsunterstützung infrage. Diese kosten anfangs zwar etwas mehr, sparen dafür aber etwa 20 Prozent der Heizkosten ein. Neben dem eigenen Portemonnaie profitiert davon auch das Klima. Denn je niedriger der Verbrauch von fossilem Gas ist, umso weniger CO₂ stoßen die Anlagen aus.  

Das Besondere: Die Hybridheizung mit Solar ist flexibel einsetzbar. Sie lohnt sich im Bestand wie im Neubau und lässt sich mit vielen Basis-Heizungen realisieren. So ist auch die Kombination von  Wärmepumpe und Solarthermie  interessant, da sie zu einem effizienteren Betrieb und weiter sinkenden Heizkosten führt.  

Die Wärmepumpe: Erneuerbare Grundlast für hybride Heizgeräte

Eine Wärmepumpe nutzt kostenfrei verfügbare Umweltenergie für die Heizung und Warmwasserbereitung moderner Gebäude. Die Energie ist dabei zum Beispiel in der Luft, der Erde oder dem Grundwasser gespeichert und kann über einen komplexen technischen Prozess gewonnen werden.  Ohne eine Verbrennung - wie es bei herkömmlichen Heizgeräten üblich ist - basiert dieser auf den speziellen physikalischen Eigenschaften eines  Kältemittels. Denn dieses verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen, mit denen die Umweltwärme verfügbar ist.  Weil man damit aber noch kein Haus beheizen kann, muss die Temperatur weiter angehoben werden. Möglich ist das über einen elektrisch angetriebenen Verdichter. Dieser erhöht den Druck des Kältemittels, wodurch auch die Temperatur ansteigt - und zwar so hoch, bis sie das Niveau des Heizsystems erreicht hat.

An diesem Punkt im Prozess übergibt das heiße Kältemittelgas seine Wärme an das Heizsystem und kühlt selbst wieder ab. Durch die sinkende Temperatur und einen zusätzlichen Entspanner – ein Bauteil, das den Druck des wieder flüssigen Mediums herabsetzt – wird das Kältemittel vollständig regeneriert und der Prozess kann von vorn beginnen. Wichtig zu wissen ist dabei, dass die Kosten der Wärmepumpe steigen, je weiter die Temperatur der Umweltenergiequelle angehoben werden muss. Vor allem an kalten Wintertagen kann es da teurer werden. Mit einer intelligenten Regelung vergleicht die Hybridheizung ständig die Kosten der verschiedenen Energiequellen und nutzt – je nach Voreinstellung – die ökologischste oder wirtschaftlichste für Heizung und Warmwasserbereitung.  

Funktionsweise von Hybridheizung und Wärmepumpe im Vergleich

Die Wärmepumpe gilt als sehr umweltfreundliche Lösung, die Energie aus der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich zum Heizen nutzbar macht. Zugleich lassen sich viele Modelle der Wärmepumpe im Sommer auch zum Kühlen der Wohnräume einsetzen. Im Vergleich Wärmepumpe vs. Hybridheizung wird deutlich, dass eine Wärmepumpe auch bei der Hybridlösung natürlich nicht anders funktioniert. Wichtig ist hingegen, dass diese (in den meisten Fällen) durch eine  Gastherme  mit Brennwerttechnik ergänzt wird. So besteht die Hybridheizung zum Beispiel aus einer  Split-Wärmepumpe  mitsamt Außengerät, einer  Gasbrennwerttherme  und einer entsprechend hybridfähigen Regelung. Andere Kombinationen, wie mit einer Solarthermie, sind natürlich ebenfalls denkbar und möglich.

Regelung für die Hybridheizung aus Wärmepumpe und Brennwerttherme

Die Regelung ist es, die die Vorzüge beider Systeme ausnutzen soll. Dafür ermittelt die Regelung, welche der beiden vorhandenen Technologien anhand der Bedürfnisse und der Außentemperaturen am günstigsten funktioniert. Im Falle eines Vergleichs von Hybridheizung und Wärmepumpe ergeben sich klare Vorteile für die Hybridheizung, denn diese ist nicht auf ein System angewiesen, sondern kann aus zwei Systemen jeweils die bessere Option wählen. Eine einzelne (monovalent betriebene) Wärmepumpe kann hier oft nicht mithalten. Vor allem in Altbauten, die bei sehr niedrigen Außentemperaturen im Winter deutlich mehr Energie benötigen. Die Vorlauftemperatur der Heizung ist dann höher und die Wärmepumpe verbraucht spürbar mehr Strom. Eine Hybridheizung schaltet in solch einem Fall auf die effiziente Brennwerttechnik um.  

Gas- und Ölheizung – Effiziente Heiztechnik mit hohem Wirkungsgrad

Neben der Wärmepumpe ist auch die  Hybridheizung mit Ölheizung  oder Gasheizung interessant. Sinnvoll ist das, da die Technik nicht nur lange erprobt, kompakt und günstig ist, sondern auch bis zu 98 Prozent der Energie im eingesetzten Brennstoff ausnutzen kann. Möglich wird das durch den Brennwert-Effekt. Denn dieser nutzt das Rücklaufwasser aus dem Heizungsnetz zur Rückgewinnung von Wärme aus dem Abgas, die sonst ungenutzt über den Schornstein verschwindet. Damit das funktioniert, muss das gesamte Heizsystem auf die Nutzung des Brennwerteffekts eingestellt werden.

Das heißt, auch bei einer Vorlauftemperatur der Heizung von etwa 55 Grad Celsius muss es im Gebäude ausreichend warm werden.  

• Ist das nicht der Fall, kann zum Beispiel der Austausch einiger Heizkörper helfen.  
  
• Denn je größer diese sind, desto niedriger lässt sich auch die Vorlauftemperatur einstellen.  
  
• Während die Hybridheizung mit einer Gasheizung einen Gas-Anschluss oder eine Flüssiggasanlage voraussetzt, müssen Hausbesitzer bei einer Ölheizung auch an die Tankanlagen denken.  
  
• Da diese verhältnismäßig teuer sind, lohnt sich eine  Hybridheizung mit Öl-Brennwertgerät  meist nur, wenn die Tankanlage bereits vorhanden ist.  

Alternative: Hybridheizung für Holz und andere Brennstoffe

Nicht nur Wärmepumpen und Öl- oder Gasheizungen lassen sich kombinieren, wenn Hausbesitzer die Vorteile mehrerer Technologien nutzen möchten. Ein interessantes Beispiel dafür ist die Hybridheizung für Holz. Während einige Systeme Scheitholz und Pellets kombinieren (Kombikessel), verbinden andere den Holzvergaserkessel mit Wärmepumpen, Gas- oder Ölheizung. Günstig ist das, da Holz vor allem im ländlichen Raum meist günstig zur Verfügung steht. Das Verbrennen des nachwachsenden Rohstoffs ist allerdings aufwendig und nur dann möglich, wenn Nutzer auch zuhause sind, um Scheite nachzulegen. Ist das Feuer aus, schaltet die Hybridheizung für Holz automatisch auf einen anderen Wärmeerzeuger um, damit immer ausreichend Wärme zur Verfügung steht. Das Heizen ist nachhaltig, weitestgehend CO2-neutral und komfortabler als mit einer reinen Holzheizung.  

EE-Hybridheizung: Erneuerbare Energien gemeinsam nutzen

Neben der Kombination von Wärmepumpe und Gas- oder Ölheizung gibt es auch die Möglichkeit, verschiedene erneuerbare Energien gemeinsam zu nutzen. Experten sprechen dabei von einer EE-Hybridheizung, die besonders umwelt- und klimafreundlich arbeitet. Welche Systeme dabei harmonieren, zeigt die folgende Übersicht:  

• Wärmepumpe und Solarthermie:  Bei dieser EE-Hybridheizung realisiert die Solarthermieanlage die Warmwasserbereitung. Die Wärmepumpe kann weite Teile des Jahres mit niedrigeren Temperaturen arbeiten und verbraucht dadurch weniger Strom. Von Vorteil ist die Tatsache, dass die Mehrkosten einer Warmwasser-Solaranlage mit 3.000 bis 5.000 Euro noch überschaubar sind.  
• Holzheizung und Wärmepumpe:  Für den gemeinsamen Betrieb mit einer Wärmepumpe ist ein Scheitholzvergaserkessel geeignet. Dieser deckt den Wärmebedarf im Haus dabei immer dann, wenn ausreichen Brennholz eingelegt ist. Fehlt Ihnen die Zeit zum Nachlegen, übernimmt die Wärmepumpe. Sie heizt Energie- sowie Umweltschonend und verursacht unter günstigen Bedingungen nur geringe Heizkosten.  
• Holzheizung und Solarthermie:  Eine interessante Kombination stellt auch die EE-Hybridheizung aus Holzheizung und Solarthermie dar. Hier speisen beide Anlagen Wärme in einen ausreichen groß dimensionierten Pufferspeicher ein. Im Sommer sowie in der Übergangszeit, wenn die Wärme der Solarthermie ausreicht, müssen Sie den Biomassekessel dabei nicht in Betrieb nehmen. Das spart Heizkosten und ist komfortabler.  
• Scheitholzvergaser- und Pelletkessel:  Haben Sie nicht immer Zeit zum Nachlegen von Scheiten, möchten aber durchweg mit Holz heizen, bietet sich eine EE-Hybridheizung aus Scheitholzvergaser- und Pelletkessel an. Während der Scheitholzvergaser heizt, solange Sie Holz nachlegen, sichert die Pelletheizung den Betrieb ab. Sie übernimmt dabei automatisch, wenn der Scheitholzvergaser keine Energie mehr liefert. Interessant ist hier übrigens der Einsatz einer Pelletheizung mit Kleinspeicher. Der Vorrat reicht für wenige Tage und Sie können auf die Lager- und Fördertechnik verzichten. Das spart Platz und viel Geld.  

Neben den aufgeführten Beispielen gibt es auch andere Formen der EE-Hybridheizung. So ist es beispielsweise möglich, Wärmepumpe, Solarthermie und wasserführenden Pelletofen gemeinsam zu betreiben. Auf diese Weise decken Sie den Warmwasserwärmebedarf auch im Winter energiesparend (über den Pelletofen) ab und fahren die Wärmepumpe mit hoher  Jahresarbeitszahl.  

Photovoltaik: Grüner Strom vom eigenen Dach

Zusätzlich zur Gas- oder Ölheizung kann auch eine Anlage für Photovoltaik in das Konzept der Hybridheizung integriert werden. Denn diese gewinnt Strom aus der Strahlung der Sonne, der sich zum Beispiel für die Wärmepumpe oder die Deckung des Haushaltsstrombedarfs nutzen lässt. Möglich wird die Stromerzeugung mit dem photoelektrischen Effekt, der bereits im 19. Jahrhundert entdeckt wurde. Dieser beschreibt, dass sich Elektronen aus einer Halbleiter- oder Metalloberfläche herauslösen, wenn diese mit Licht beschienen wird. Photovoltaikanlagen bestehen dazu aus Modulen auf dem Dach sowie einem Wechselrichter. Dieser hat die Aufgabe den erzeugten Gleichstrom in den im Haus nutzbaren Wechselstrom zu wandeln.

Um die Einsparungen auch im Zusammenhang mit einer Hybridheizung zu erhöhen, werden Solarstrom-Anlagen heute meist mit einem Stromspeicher ausgestattet. Dieser nimmt die Energie der Sonne auf, wenn diese scheint und hält sie so lange vor, bis im Haus ein Bedarf besteht. Auf diese Weise lässt sich viel des selbst erzeugten Stroms auch im eigenen Haus verbrauchen.  

Brennstoffe für eine Hybridheizung

Neben der kostenfreien Umweltenergie aus Wärmepumpen oder Photovoltaikanlagen arbeiten kompakte Hybridgeräte mit folgenden Energieträgern:

• Erd- und Biogas
• Flüssiggas
• Heizöl und Bio-Heizöl

Gas: Vielseitiger Brennstoff mit hohem Energieinhalt

Fast die Hälfte aller Heizungen in Deutschland werden heute mit dem Brennstoff Gas betrieben. Gründe für die hohe Verbreitung sind die einfache Verfügbarkeit – ein  Gasanschluss  ist sicher und benötigt nur wenig Platz -, der hohe Energieinhalt und die Vielseitigkeit des Brennstoffs. Denn neben der Gewinnung von fossilem Erdgas aus unterirdischen Lagerstätten kann Bio-Gas auch nachhaltig hergestellt werden. Möglich ist das zum Beispiel in einer  Biogasanlage, in denen kleine Bakterien Pflanzen, Lebensmittelreste oder Gülle zu Methan und anderen Stoffen zersetzen.  Egal ob das Gas in der Hausanlage aus fossilen oder nachhaltigen Quellen kommt, ist es im öffentlichen Versorgungsnetz immer in einer gleich hohen Qualität. Diese wird unter anderem am Methan-Anteil gemessen und in zwei Kategorien geteilt:

• energiearmes L-Gas mit einem Methan-Anteil von 85 Prozent
• energiereiches H-Gas mit einem Methan-Anteil von 98 Prozent

Während heute der überwiegende Teil Deutschlands mit hochwertigem H-Gas versorgt wird, gibt es immer noch einige Regionen im Norden und Westen, in denen energieärmeres L-Gas durch die öffentlichen Leitungen strömt. Nach den Plänen der Bundesregierung sollen bis zum Jahr 2030 jedoch alle Regionen auf H-G as umgestellt werden. Informationen zu den anstehenden Etappen der  Marktraumumstellung  finden Hausbesitzer auf der Webseite der Bundesnetzagentur:  bundesnetzagentur.de.

Flüssiggas: Speicherbarer Brennstoff aus fossilen Quellen

Neben Erd- oder Biogas arbeiten kompakte Hybridheizungen auch mit Flüssiggas. Der fossile Rohstoff wird bei der Erdölförderung gewonnen und besteht meist aus Butan oder Propan. Das sind Gase, die sich bereits unter geringem Druck verflüssigen lassen. In dieser Form kann Flüssiggas gut transportiert und in einer Tankanlage im eigenen Zuhause gelagert werden. Wichtig zu wissen ist, dass der  Flüssiggastank  meist außerhalb von Gebäuden aufgestellt wird und dafür ausreichend Platz zur Verfügung stehen muss. Der Vorteil des Brennstoffs ist, dass mit ihm auch eine  Gas-Hybridheizung  betrieben werden kann, wenn eigentlich gar keine öffentliche Gasversorgung vorhanden ist.

Heizöl: Fossiler Brennstoff mit regenerativem Anteil

Der  Brennstoff Öl  ist ein flüssiger Brennstoff mit hoher Qualität. Während es vor einigen Jahren noch größere Auswahl bei den Heizöl-Sorten gab, erreicht das hochwertige schwefelarme Heizöl (EL) heute einen Marktanteil von mehr als 99 Prozent. Es kann bei allen Mineralstoffhändlern bezogen werden und ist auch in Premium- oder Bio-Varianten erhältlich. Premiumheizöle wurden dabei mit bestimmten Zusätzen versehen, um die Eigenschaften des Brennstoffs weiter zu erhöhen.  So sollen zum Beispiel Verbrauch und Wartungsaufwand der Heizanlagen sinken.

Bio-Heizöl besteht generell auch aus schwefelarmem Heizöl (EL), wurde jedoch mit einem Anteil von bis zu zehn Prozent mit Öl aus nachwachsenden Rohstoffen wie Raps, Sonnenblumen oder Soja gemischt. Einige Händler verkaufen auch als klimaneutral gekennzeichnetes Heizöl. Auch das besteht aus schwefelarmem Heizöl (EL). Jedoch wird hier ein Preisaufschlag genutzt, um Klimaschutzmaßnahmen wie Aufforstungen zu finanzieren, die zumindest auf dem Papier für eine klimaneutrale Verbrennung sorgen.

Was kostet eine kompakte Hybridheizung?

Die Kosten einer kompakten Hybridheizung gliedern sich generell in die folgenden Bereiche:

• den Brennstoffanschluss oder die Brennstofflagerung
• die Anschaffung der Hybridheizung
• die Heizkosten im Betrieb der Hybridheizung

Die Kosten für Gas-Anschluss, Flüssiggas- und Heizöl-Lagerung

Während für die Erschließung bei einer Sanierung selten größere Kosten anfallen, - außer natürlich der Brennstoff wird gewechselt - müssen Hausbesitzer für einen Gasanschluss, einen Flüssiggastank oder die Heizöllagerung mit jeweils ähnlich hohen Ausgaben rechnen. Die Kosten für einen neuen Gasanschluss setzen sich dabei aus zwei Teilen zusammen: 

1. Der erste ist die Hausanschlussleitung - die Leitung von der Straße bis ins Haus. Diese wird vom Energieversorger verlegt und verursacht durchschnittlich Kosten von etwa 1.500 bis 2.000 Euro. Natürlich können die höher ausfallen, wenn zwischen Straße und Haus eine weite Entfernung zu überwinden ist.
   
2. Der zweite Teil des Gasanschlusses besteht aus allen Leitungen und Armaturen, die im Gebäude selbst benötigt werden. Ist die Hybridheizung der einzige Gas-Verbraucher können Hausbesitzer dabei mit Kosten von rund 500 bis 1.000 Euro rechnen. 
   

Ist ein Gasanschluss nicht möglich, bietet auch Flüssiggas die Möglichkeit ein gasbetriebenes Hybridgerät einzusetzen. Für Tank und Technik entstehen dabei in der Regel Kosten von 2.000 bis 3.000 Euro. Wichtig zu wissen ist, dass die Tanks nicht nur gekauft, sondern auch gemietet werden können. Meist geht damit aber die Bindung an einen Mineralstoffanbieter und seine Preise einher. Wie Flüssiggas-Anlagen benötigen auch ölbetriebene Hybridheizungen eine Tankanlage. Diese wird meist im Gebäudeinneren aufgestellt und verursacht dabei Kosten von rund 2.000 - 3.000 Euro.

Übrigens: Entscheiden Sie sich für eine EE-Hybridheizung, kommen Sie ohne fossile Energieträger aus. Demzufolge fallen auch keine Kosten für den Brennstoffanschluss an.

Die Anschaffung der Hybridheizung

Viele Hersteller bieten kompakte Hybridheizungen heute als Kombination aus Luft-Wasser-Wärmepumpe und Öl- oder Gas-Brennwertheizung an. Der besondere Vorteil dieser Hybrid-Wärmepumpe ist, dass bis auf die Außeneinheit der Wärmepumpe alle Komponenten in einer kompakten Einheit verbaut werden können. Das spart nicht nur wertvollen Platz, sondern reduziert auch den Aufwand und die Kosten der Montage. Je nachdem, ob Hausbesitzer eine Hybridheizung anschaffen, die mit Gas oder Öl arbeitet, entstehen Kosten von 9.000 bis 11.000 Euro. Kombigeräte, bei denen Wärmepumpe und Gastherme in einem Gehäuse stecken, kosten heute zwischen 10.000 und 15.000 Euro. Im Vergleich von Wärmepumpe vs. Hybridheizung sind Letztere damit oft etwas teurer. Die Preise für eine Hybridheizung variieren jedoch stark nach gewählten Wärmeerzeugern, Region, Hersteller und Dienstleister. Ein Kostenvergleich der Hybridheizung stellt damit immer nur eine grobe Kosteneinschätzung dar.

Die Heizkosten einer Hybridheizung

Im Vergleich zu konventionellen Gas- oder Ölheizungen kommen Hybridheizungen mit niedrigeren Heizkosten aus. Grund dafür ist die Nutzung der kostenfreien Umweltwärme. Noch niedriger fallen die Kosten mit einer reinen EE-Hybridheizung oder einer Photovoltaikanlage aus. Letztere gewinnt dabei Strom aus der solaren Strahlung, der dann zum Beispiel für die Wärmepumpe verwendet werden kann. Welche Heizkosten in einem Einfamilienhaus zu erwarten sind, kann nur nach einer Betrachtung im Einzelfall gesagt werden. Denn neben der energetischen Qualität des Gebäudes hängen die monatlichen Ausgaben auch vom Heizverhalten der Nutzer ab.

Wird eine Hybridheizung auch gefördert?

Ja, der regenerative Anteil einer Hybridheizung wird im Rahmen der  Bundesförderung für effiziente Gebäude  (BEG) gefördert, wenn Sie mindestens zwei separate Wärmeerzeuger installieren. Wie Sie diese richtig beantragen, welche Voraussetzungen bestehen und wie die Konditionen aktuell ausfallen, darüber berichten wir im Beitrag zur Förderung der Hybridheizung.

Welche Vor- und Nachteile haben kompakte Hybridheizungen?

Wie die einzelnen Punkte im Detail aussehen, lesen Sie im Beitrag "Vor- und Nachteile einer Hybridheizung".

Die Hybridheizung in Alt- und Neubauten

Objekte mit Öl- oder Gasheizungen können weiterhin genutzt werden, das spricht für den Einsatz einer Hybridheizung in Altbauten. Gleichzeitig haben ihre Besitzer die Möglichkeit, den Umstieg auf neuere Technologie Schritt für Schritt voranzutreiben. Noch mehr Potenzial hat ein Hybridgerät in Neubauten - vor allem dann, wenn noch keine Heizung vorhanden ist. Denn dann können die beiden Heizungssysteme optimal aufeinander abgestimmt werden.