Funktion der Hybridheizung einfach erklärt 

Mehrere Wärmeerzeuger sorgen gemeinsam für warme Räume und heißes Wasser – so lässt sich die Funktion der Hybridheizung einfach beschreiben. Neben der typischen Kombination aus Gasbrennwertheizung und Solarthermie gibt es heute allerdings zahlreiche Möglichkeiten, eine Hybridheizung aufzubauen. Wir informieren über die grundlegende Funktionsweise der Technik und stellen sinnvolle Kombinationen vor. 

Aufbau und Funktion der Hybridheizung 

Während konventionelle Heizungsanlagen in der Regel einen Wärmeerzeuger haben, setzt die Funktion der Hybridheizung auf die Kombination verschiedenster Systeme. Diese sind in der Regel über einen Pufferspeicher miteinander verbunden und arbeiten in Abhängigkeit bestimmter Führungsgrößen.

Am besten lässt sich das am Beispiel einer Gasbrennwerttherme mit solarer Heizungsunterstützung erklären. Solange die Solarthermie ausreichend Wärme gewinnt, speist sie diese komplett in den Speicher ein. Bei sinkenden Erträgen oder zu geringen Heizwassertemperaturen schaltet sich die flexible Gasbrennwertheizung zu. Sie erzeugt die fehlende Energie, um das angebundene Haus durchgängig mit Wärme versorgen zu können. Hausbesitzer haben immer warme Räume sowie heißes Wasser und bekommen von all dem nichts mit. Denn eine hybridfähige Regelung sorgt für die ordnungsgemäße Funktion der Hybridheizung.

Pufferspeicher zur Kombination verschiedenster Wärmeerzeuger

Um bei einer Hybridheizung die Funktion zu ermöglichen, ist in den meisten Fällen ein Pufferspeicher erforderlich. Dabei handelt es sich einfach beschrieben um einen großen, mit Heizungswasser befüllten Behälter, der die Wärme verschiedener Energiequellen aufnehmen und bevorraten kann. Der Speicher sorgt für eine problemlose Hydraulik und dafür, dass sich die Wärme aus regenerativen Energieanlagen auch dann verwenden lässt, wenn der Bedarf im Haus eigentlich zu klein ist. Einmal installiert, können Heizungsbauer unterschiedlichste Wärmeerzeuger anschließen. Selbst viele Jahre nach der Inbetriebnahme ist es dabei möglich, einzelne Wärmeerzeuger auszutauschen oder um neue zu ergänzen. Das sorgt für ein hohes Maß an Flexibilität und Sicherheit.

Für die Funktionsweise der Hybridheizung ist der Speicher allerdings nicht immer erforderlich. So zum Beispiel dann, wenn sich alle Wärmeerzeuger bedarfsgerecht betreiben lassen. Ein Beispiel ist die Verbindung von Wärmepumpe und Gasbrennwerttherme.

Funktion der Hybridheizung ermöglicht umweltfreundlichen Heizbetrieb
© diyanadimitrova – stock.adobe.com 

Hybridfähige Regelung ermöglicht die Funktion der Hybridheizung

Damit die hybride Heizanlage zuverlässig, effizient und umweltfreundlich arbeiten kann, ist eine spezielle Regelung erforderlich. Diese überwacht wichtige Führungsgrößen wie die Außen- oder die Speichertemperatur, um die einzelnen Wärmeerzeuger optimal zu dirigieren. Im Beispiel der solaren Heizungsunterstützung bekommt die Solaranlage dabei den Vorrang, bis ihre Vorlauftemperatur zu niedrig ist. Tritt dieser Fall ein, schaltet die Regelung die Gasbrennwerttherme zu.

Die Effizienz hybrider Heizungsanlagen hängt sehr stark von der Regelung ab. Aus diesem Grund ist die individuelle Programmierung besonders wichtig.

Bivalent alternativ, parallel oder multivalent: Die Betriebsweisen

Abhängig davon, welche Systeme bei einer hybriden Heizungsanlage zusammenkommen, gibt es verschiedene Betriebsweisen. Bivalent beschreibt dabei grundsätzlich eine Anlage mit zwei Wärmeerzeugern. Diese können gleichzeitig (parallel) oder abwechselnd (alternativ) arbeiten. Auch der teilweise gemeinsame Betrieb mehrerer Wärmeerzeuger (teilparallel) ist möglich. In diesem Fall springt eine Zusatzheizung bei einer bestimmten Außentemperatur an, um einen Grundlastwärmeerzeuger mit kleinerer Leistung zu unterstützen. Typisch ist das für die Funktion einer Hybridheizung aus BHKW beziehungsweise Brennstoffzelle und Spitzenlast-Brennwerttherme. Besteht eine hybride Heizungsanlage aus mehr als zwei Wärmeerzeugern, sprechen Experten von einer multivalenten Betriebsweise.

Verschiedene Heizungssysteme eignen sich zur Kombination

Heute gibt es zahlreiche Möglichkeiten zur Kombination verschiedener Wärmeerzeuger. Die folgende Tabelle zeigt typische Beispiele und ihre Funktion.

Heizsysteme Funktion der Hybridheizung
Brennwertheizung + Solarthermie Die Solarthermie sorgt für warmes Trink- und/oder Heizungswasser. Reicht die Solarwärme nicht mehr aus, nimmt die Brennwertheizung den Betrieb auf.
Brennwertheizung + wasserführender KaminDie Brennwertheizung arbeitet immer. Schüren Hausbesitzer den Kamin an, speist dieser Wärme in das Heizsystem ein und die Regelung fährt die Leistung der Brennwertheizung automatisch herunter.
Wärmepumpe + BrennwertheizungDie Wärmepumpe (meist Luft-Wasser-Wärmepumpe) gewinnt Wärme aus der Umwelt. Wird das durch sehr geringe Außentemperaturen zu teuer, übernimmt automatisch die Brennwertheizung. Entscheidend für die Funktion der Brennwertheizung sind hier die resultierenden Heizkosten.
Wärmepumpe + Solarthermie Die Solarthermie sorgt für warmes Trinkwasser, während die Wärmepumpe das Heizungssystem mit Wärme versorgt. Die Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe sind dadurch meist niedriger, wodurch ihre Effizienz höher ist.
Scheitholzkessel + Brennwertheizung Befindet sich ausreichend Holz im Holzvergaserkessel, versorgt dieser das Haus mit Wärme. Können Hausbesitzer nicht nachlegen und das Feuer erlischt, schaltet die Reglung auf die automatisch arbeitende Brennwertheizung um.
Scheitholzkessel + Pelletkessel Der Kombikessel schaltet automatisch vom Scheitholz- in den Pelletbetrieb um, wenn die eingelegten Holzscheite abgebrannt sind.
KWK-Anlage + Spitzenlastkessel BHKW oder Brennstoffzelle arbeiten dauerhaft mit geringer Leistung, um viel Strom zu erzeugen. Steigt der Wärmebedarf an, schaltet die Regelung einen Spitzenlastkessel zu. Üblicherweise kommt dabei eine Gas- oder Ölbrennwertheizung zum Einsatz.

Neben den hier vorgestellten Beispielen lässt sich bei einer Hybridheizung die Funktion auch mit anderen Kombinationen realisieren. Immer häufiger anzutreffen ist dabei die Verbindung von Brennwertheizung oder Wärmepumpe, Solarthermie und wasserführendem Ofen. 

Blockheizkraftwerk und Solarthermie? Nicht jede Kombination ist sinnvoll 

Allerdings bringt nicht jede Heizungskombination tatsächlich auch Vorteile. Ein Beispiel ist die Verbindung von stromerzeugender Heizung und Solarthermie. Auch wenn die Funktionsweise der Hybridheizung in diesem Fall problemlos möglich ist, arbeitet die Anlage letztlich nicht effizient. Denn die Solaranlage deckt bereits einen großen Teil des Wärmebedarfs. Die stromerzeugende Heizung läuft dadurch weniger und fährt geringere Erträge ein. Diese sind allerdings wichtig, um Einsparungen über den verkauften oder selbst verwendeten Strom zu erwirtschaften.

Ähnlich verhält es sich bei der Kombination aus BHKW und Holzvergaserkessel. Da die Holzheizung kaum regelbar ist, lässt sie sich anders als eine flexible Gastherme nicht einfach zu- oder abschalten.

Einzeln oder kompakt: Kein Unterschied in der Funktion der Hybridheizung 

Die Bauart der hybriden Heizungsanlage hat allerdings keinen Einfluss auf ihre Funktion. Ganz gleich, ob Heizungsbauer die Komponenten der Systeme individuell zusammengesetzt oder Hersteller diese bereits zu Kompaktheizungen verbunden haben. Typisch für den letzten Fall ist übrigens die Hybridlösung aus Wärmepumpe und Gasbrennwertmodul.

Erklärung der Funktionsweise der Hybridheizung anhand einer Infografik
Wärmepumpe und Öl- oder Gasbrennwertheizung sind als Kompakt-Hybridheizung erhältlich // © heizung.de

Funktionsweise der Hybridheizung bringt viele Vorteile 

Hybride Heizungsanlagen verbinden die Stärken der verschiedenen Wärmeerzeuger in einem System. Sie gleichen typische Schwächen aus und sorgen insgesamt für einen effizienten, sparsamen und umweltfreundlichen Betrieb. Da sich die einzelnen Bauteile selbst Jahre nach der Inbetriebnahme noch austauschen oder erweitern lassen, ist die Hybridheizung mit einem hohen Maß an Flexibilität verbunden. Außerdem spenden die Systeme auch dann noch Wärme, wenn einzelne Energiequellen ausgefallen sind. Das schafft Sicherheit.

Ein weiterer Vorteil: Über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gibt es heute Zuschüsse in Höhe von 30 bis 40 Prozent als Förderung für die neue Heizung, sofern diese als Hybridanlage ausgeführt ist. Nachteilig sind hingegen die höheren Investitionskosten. Bei individuell erstellten Hybridsystemen kann außerdem die Einstellung der Regelung mit einem höheren Aufwand verbunden sein.

Die Grafik zeigt die Funktion einer Hybridheizung
©heizung.de
Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz
Fazit von Alexander Rosenkranz
Mehrere Wärmeerzeuger sorgen gemeinsam für warme Räume und heißes Wasser. So einfach lässt sich die Funktion der Hybridheizung beschreiben. Typisch sind dabei Kombinationen aus Brennwertheizung und Solar sowie Wärmepumpe und Brennwertheizung. Damit diese zuverlässig arbeiten, sind allerdings weitere Bauteile, wie ein Pufferspeicher und eine hybridfähige Regelung erforderlich. Als Gesamtsysteme sorgen hybride Heizungsanlagen dann für einen sparsamen, effizienten und umweltfreundlichen Heizbetrieb.
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