Anlagenplanung

Die Planung einer gebäudetechnischen Anlage zur Wärmeproduktion bedarf der sorgfältigen Einschätzung verschiedener Einflussfaktoren und Möglichkeiten. Eine bedarfsgerechte Planung, die fachgerechte Installation und der sachgerechte Betrieb sind Aspekte, die die Qualität einer Heizungsanlage dauerhaft beeinflussen. Die Sicherheit, die Lebensdauer sowie die dauerhafte Wirtschaftlichkeit der Anlage hängen maßgeblich davon ab. Wichtige Grundlage der Planung ist auch der Umwelt- und Klimaschutz, sowohl aus Verantwortung der Umwelt gegenüber als auch aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungen.

Hydraulisches Schaltbild einer Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Beheizung und zur Warmwasserbereitung in einer Frischwasserstation, die zusätzlich an ein Solarthermie-Gerät verbunden ist.
Eine alte 40 Jahre Ölheizung wurde durch zwei Sole/Wasser-Wärmepumpen mit zwei Pufferspeichern ersetzt.
Systembeispiel in einem Wohnhaus mit einem Brennwertkessel als Wärmeerzeuger

Zu Beginn der Planungsphase muss eine detaillierte, fachkundige und bedarfsorientierte Grundlagenermittlung durchgeführt werden:

  • Welches Raumklima bzw. welche Raumtemperaturen in den einzelnen Räumen werden angestrebt oder sind gesetzlich vorgeschrieben?
  • Gibt es ganzjährig zu berücksichtigende Wärmeeinträge durch Sonne oder andere wärmeabgebende Anlagen?
  • Wie hoch ist die erforderliche maximale Heizlast zur Deckung des Gesamtwärmebedarfs von Heizung und Warmwasserbereitung?
  • Welche Rahmenbedingungen durch Gesetze und Vorschriften gelten vor Ort?
  • Welche vor Ort bereits vorhandenen Wärmequellen können für einen effizienten Betrieb einer Wärmepumpe verwendet werden? Etwa: Anlagenabwärme, Nahwärmenetz, Fernwärmenetz, Grundwasser, Geothermie etc.
  • Welche Wärmeerzeuger kommen infrage? Auswahl nach folgenden Aspekten: Emissionen, Art des Energieträgers (Gas, Strom, Biomasse etc.), Art der Wärmeübergabe an den Raum (Radiator, Flächenheizung, Luft etc.), Druck- und Temperaturvorgaben, Betriebsweise, Wartungsmöglichkeiten
  • Sinnvoll ist eine Wirtschaftlichkeitsanalyse unter Berücksichtigung der zu erwartenden Investitionskosten und der laufenden Betriebskosten für den Zeitraum von mehreren Jahren (Amortisierungszeitpunkt).
  • An welcher Stelle im Gebäude und auf welche Weise soll die Aufstellung bzw. Einbringung der Geräte stattfinden? Mögliche Standorte: Aufstellraum oder Heizraum im Keller, Dach, Wohnraumbereich oder ein Eigenbauwerk als separates Heizhaus.

Bauliche Voraussetzungen
Zur ökologisch und ökonomisch sinnvollen Begrenzung des Primärenergiebedarfs eines Gebäudes ist es unerlässlich und gesetzlich vorgeschrieben, eine gute Wärmedämmung sowie die Luftdichtheit des zu beheizenden Gebäudes gemäß der aktuellen Bauordnungen zu gewährleisten. Dadurch werden unnötige Wärmeverluste durch die Bausubstanz minimiert. Neubauten werden in der Regel luftdicht gebaut. Bei Bestandsbauten, die eine neue Heizungsanlage erhalten sollen, kann es notwendig sein, die Fenster neu abzudichten oder auszutauschen. Ob ein Gebäude dicht ist, lässt sich mit dem Blower-Door-Test herausfinden, der per Differenzdruck-Messung Lecks in der Gebäudehülle aufspürt. Die Planung von Wärmedämmung und Heizungsanlage sollten frühzeitig und gleichzeitig erfolgen, um beides aufeinander abzustimmen.

Gebäudemanagement-Systeme
Moderne Wärmeerzeuger können mit einem Management-System zu Steuerung der kompletten gebäudetechnischen Anlagen verbunden werden, wodurch ein Verbund etwa mit der Lüftungsanlage, der Solarthermieanlage und/oder der Beleuchtung entsteht. Durch die Zusammenarbeit aller Geräte zur Energiegewinnung, Wärmeerzeugung und Energieverteilung mit allen verbrauchenden Geräten ist es möglich, ein besonders effizient arbeitendes System herzustellen. Solche Systeme lassen sich nach vordefinierten Szenarien einstellen oder individuell steuern. Neuere Systeme können auch auf Nutzergewohnheiten reagieren und selbstlernend programmiert werden.



Kosten
Bei den Kosten für eine Anlage müssen sowohl die Investitionskosten für die Anlagentechnik selbst, als auch für Wärmedämm-Maßnahmen der Gebäudehülle (unter Einhaltung des zulässigen Primärenergiebedarfs) sowie die Betriebskosten berücksichtigt werden. Ein wichtiger Punkt ist auch die Recyclingfähigkeit der Geräte am Ende ihrer Einsatzzeit. Alle Maßnahmen müssen auf die geltenden Vorschriften, Richtlinien und Gesetze abgestimmt werden. So ergibt sich ein Kostenminimum, das in einem nächsten Schritt – falls gewünscht – allenfalls noch durch Verbesserung der Qualität einzelner Maßnahmen und der damit einhergehenden höheren Energieeffizienz reduziert werden kann.

Deshalb ist es wichtig, bereits in einer frühen Projektphase ausreichend Ressourcen in die Anlagenplanung zu stecken, um ein optimal auf das jeweilige Projekt abgestimmte System zu erhalten. Die Integration eines fachkundigen Energieberaters ist unbedingt empfehlenswert. Nur so lassen sich die Gesamtkosten effektiv minimieren, die Effizienz steigern und die Umwelteinflüsse minimieren.

Nach der Installation
Ein wichtiger Teil der Anlagenplanung ist auch die Dokumentation dessen, was geplant und installiert wurde (Zeitpläne, Bautagebuch, Aufmaße, Gerätedaten etc.). Nicht zuletzt stellt das die Grundlage für nach dem Anlagenbau folgende Feinjustierung aller Anlagenteile durch Monitoring sowie für die eventuellen Mängelbeseitigungen und Reparaturen dar. So lassen sich auch über einen längeren Zeitraum alle Kosten des Betriebs kontrollieren und auf das notwendige Minimum reduzieren.

Fachwissen zum Thema

1. Heizkessel mit Regelung, 2. Brenner, 3. Umwälzpumpe, 4. Vorlaufleitung, 5. Heizkörperthermostat, 6. Heizkörper, 7. Rücklaufleitung

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Heizungsanlagen

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Holzkaminofen als Einzelheizung

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Heizungsarten und -systeme

Das novellierte Gebäudeenergiegesetz bietet ab Januar 2024 einige Neuerungen, mit denen der Wärmesektor bis 2045 klimaneutral werden soll.

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Regelwerke

Heizungsgesetz – Novelle des GEG

Das seit 1. November 2020 geltende Gebäudeenergiegesetz (GEG) verfolgt das Ziel eines künftig möglichst sparsamen Einsatzes von Energie in Gebäuden und einer zunehmenden Nutzung erneuerbarer Energien.

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Planungsgrundlagen

Planung der Gebäudetechnik nach GEG

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