Wie heizen wir in der Zukunft?

Heizen mit fossilen Energieträgern

Das Heizen mit fossilen Energieträgern wie Erdgas und Öl hat ausgedient. Darin sind sich viele Menschen und Experten einig. Im Zuge der Energiewende werden länderübergreifend immer strengere Maßnahmen ergriffen, um die Umwelt zu schonen. In Dänemark etwa dürfen Neubauten seit dem 1. Januar 2013 nicht mehr mit einer Öl- oder Gasheizung ausgestattet werden – sofern Fernwärme zur Verfügung steht. Auch hierzulande will die Bundesregierung mit unter anderem dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) die Nutzung fossiler  Energieträger  auf lange Sicht einschränken. Das Ziel ist also klar definiert: Weg von endlichen Brennstoffen! Aber wohin?

Heizen mit erneuerbaren Energieträgern 

Zumindest die Richtung ist klar: Auf lange Sicht müssen regenerative Technologien häufiger eingesetzt werden – und zwar auch in Bestandsgebäuden. Die Frage nach der richtigen Technologie lässt sich aber nur schwer beantworten, hat doch jede seine Stärken und Schwächen.

Heizsysteme der Zukunft für das Heizen mit Holz

Das Heizen mit Holz wird in Deutschland immer beliebter. Der hohe Wirkungsgrad und die sehr gute Ökobilanz haben sicherlich einen erheblichen Beitrag dazu geleistet. Zur Auswahl stehen dabei effiziente Holzvergaser und komfortable Pelletkessel. Während ein Holzvergaserkessel manuell mit Stückholz zu beschicken ist, arbeitet die Pelletheizung vollautomatisch. Experten sehen darin aber nur ein Nischendasein. Schließlich braucht eine Holzheizung oder eine Pelletheizung immer ein Brennstofflager, das nicht in jedem Objekt vorhanden ist. Wenn sich die Zahl der eingesetzten Holzöfen schlagartig erhöhen würde, dann wäre eine nachhaltige Forstwirtschaft ohnehin nicht mehr möglich.

Heizsysteme der Zukunft für das Heizen mit der Umgebungswärme

Wärmepumpen und Solaranlagen nutzen die in ihrer Umgebung vorhandene Energie und wandeln sie in Wärme bzw. Strom um. Aber auch sie stellen nach dem heutigen Stand keine Dauerlösung für die Zukunft dar. Denn obwohl eine Wärmepumpe sehr effizient arbeitet, benötigt sie für den Antrieb nach wie vor Strom.  Außerdem muss das zu beheizende Gebäude energiesparend gebaut oder saniert sein, damit die Wärmepumpe effizient arbeitet. Angesichts des hohen Gebäudebestands in Deutschland ist die Wärmepumpe allein nicht wirklich das Heizsystem der Zukunft. Auch eine Solarthermieanlage ist geografisch nur bedingt in der Lage, ein komplettes Objekt zu beheizen - es sei denn mit Langzeitspeichern. Aber auch hier muss das dazugehörige Gebäude passen. Als ergänzendes Heizsystem würde solch eine Anlage aber die Umweltbilanz stark verbessern.  

Heizen mit Serverabwärme

Suchmaschinen wie Google, Bing und Co. sind heute nicht mehr aus dem Alltag wegzudenken. Damit das Gesuchte innerhalb kürzester Zeit angezeigt werden kann, brauchen Suchmaschinen Unmengen an leistungsstarken Rechnern. Diese stehen in den Serverräumen und produzieren wiederum so viel Hitze, dass die Räume extern gekühlt werden müssen. Die Idee liegt also nah, diese Abwärme als Energiequelle zu nutzen. Wie das in der Theorie aussehen kann, lesen Sie im Beitrag "Heizen mit Serverabwärme".    

BHKW und Brennstoffzelle als Heizsysteme der Zukunft?

Eine besondere Heizungsform stellen Kraft-Wärme-Maschinen wie die Brennstoffzelle und das Blockheizkraftwerk dar. Beide erzeugen neben Wärme auch Strom – wenn auch in unterschiedlichen Verhältnissen. Aber auch hier heizen die Besitzer solcher Anlage nicht ausschließlich mit erneuerbaren Energien. Denn sowohl die Brennstoffzelle als auch das Blockheizkraftwerk benötigen in der Regel fossile Brennstoffe für ihren Betrieb. Ausnahmen bilden der Stirling-Motor beim Blockheizkraftwerk und das Biogas bei der Brennstoffzelle. Ersteres ist in der Lage, Holz als nachwachsenden Stoff zu nutzen. Die Brennstoffzelle kann ebenfalls mit Biogas betrieben werden, was die Ökobilanz deutlich verbessern würde. Aktuell wird aber sowohl bei der Brennstoffzelle als auch beim Blockheizkraftwerk meist Erdgas als Antriebsenergie genutzt.

Lösungsansätze für das Heizen in der Zukunft

Auch wenn es zunächst nicht gerade einleuchtend klingt, sehen viele Experten im Heizen mit Strom die Lösung für die Zukunft. Anders als in den sechziger und siebziger Jahren wird der Strom nicht mehr ausschließlich von großen Atom- und Kohlekraftwerken erzeugt. Windparks sorgen in Hochzeiten dafür, dass viel mehr Strom produziert wird, als das Verteilernetz es aushalten könnte. Um das Netz nicht zu überlasten, werden Windräder teilweise angehalten. Mit dem Ausbau der Stromnetze und der Zunahme von immer leistungsstärken Stromspeichern könnte der grüne Strom eine zentrale Rolle beim Erreichen der Umweltziele einnehmen.

Wärmepumpen mit grünem Strom betreiben

Damit ist natürlich nicht die Rückkehr der Nachspeicheröfen gemeint, sondern die Kombination aus grünem Strom und vorhandenen effizienten Heizungssystemen. Wichtige Lebensbereiche wie etwa  Wohnen in der Zukunft  werden von solchen Kombinationen möglicherweise erheblich geprägt sein. Eine Wärmepumpe etwa könnte mit diesem erneuerbaren Strom betrieben werden, um das komplette Haus auch im Sommer mit Energie zu versorgen. Größe Stadtwerke können auch das Prinzip der  Power to Heat  nutzen und Überschussstrom in Wärme umwandeln. Letztere lässt sich wieder in Fernwärmeleitungen einspeisen.

Power-to-Gas für bezahlbare Wärme in Zukunft    

Auch Gas als Energieträger für die Heizsysteme der Zukunft wird von vielen Experten vorgeschlagen. Gemeint ist natürlich nicht das herkömmliche Erdgas aus der Leitung, sondern das dank  Power-to-Gas-Technologie erzeugte synthetische Gas aus erneuerbarem Strom. Der Rohstoff ist unerschöpflich. Er lässt sich über die bestehende Infrastruktur verteilen und in vorhandenen Gaskesseln verbrennen. Aktuell befindet sich die Technik jedoch noch in der Entwicklung, weshalb die Herstellungskosten für das synthetische Gas recht hoch sind. Ob sich das in Zukunft ändert, bleibt abzuwarten.

Digitalisierung als Lösungsansatz

Moderne Heizungsanlage sind in der Lage, ökonomisch und ökologisch zu agieren. Mit Daten gefüttert können sie etwa das nach der Wetterlage optimale System steuern und dafür ein anderes pausieren lassen. Sie lassen sich ferner leicht und von überall aus bedienen. Das erhöht nicht nur den Komfort, sondern vermeidet auch die Verschwendung von Heizwärme.

Passive Solarenergie hilft beim Energiesparen

Einen weiteren Lösungsansatz bieten bauliche Maßnahmen. Neben Gebäudedämmung ist auch die Richtung entscheidend. Experten sprechen von der passiven Nutzung der Sonnenenergie. Demnach sollten Fenster und Türen nach Süden ausgerichtet und ausreichend groß dimensioniert sein, um im Winter die meisten Sonnenstrahlen aufzufangen. Damit die Gebäude im Sommer nicht überhitzen, werden Vordächer angebracht.

Intelligente Steuerung spart Energie und schont das Klima  

Die beste Energie ist bekanntlich die, die überhaupt nicht erzeugt wird. Neben dem möglichen Heizsystem der Zukunft spielt dabei auch dessen Regelung eine immer wichtigere Rolle. Digitale und intelligente Systeme passen die Betriebsweise der Heizgeräte optimal an die Bedürfnisse von Häusern und ihren Nutzern an. Sie sparen Energie ganz nebenbei und sorgen so für sinkende Heizkosten. 

Im Übrigen sind Messen und Fachausstellungen immer wieder gute Wegweiser, wo die Reise hingegen wird beim Heizen in der Zukunft. An dieser Stelle sei auf zwei aktuelle Beispiele verwiesen:

• Light and Building Messe
  
• Intersolar