Ein Mann zeigt einer Frau in einem Fabrikgebäude ein Bauteil, die Frau hat eine dehnbare PV-Fläche in den Händen.
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Ratgeber: Welche ist die beste Heizenergie 

Welche Arten an Heizenergie gibt es und welche passen zu Ihrem Unternehmen?

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06.07.2022  9 Min.
Autor: Team EWE business

Welche Heizenergie ist die beste für mich?

Energieträger auf dem Prüfstand: Darin unterscheiden sich die verschiedenen Energiequellen

Womit soll ich heizen? Soll ich von Erdgas auf erneuerbare Energien wie Solarwärme umsteigen? Und was ist eigentlich mit Bioerdgas? Oder ist vielleicht eine Wärmepumpe, welche die in der Erde, dem Grundwasser oder der Luft gespeicherte Energie nutzt, die beste Wahl? Was versteht man unter Abwärme? Dieser Artikel über die gängigsten (Primär-)Energien fürs Heizen schafft Orientierung.

 

Inhalt:

  1. Erdgas
  2. Bioerdgas
  3. Holz
  4. Umweltwärme
  5. Solarenergie
  6. Abwärme

 

Wenn es um die Energiewende geht, kommt man am Begriff „Primärenergie“ nicht vorbei. Da ist die Rede vom Primärenergieverbrauch in Deutschland, aber auch vom Primärenergiebedarf als wichtige Kenngröße bei der Ermittlung der Energieeffizienz eines Gebäudes. Im Energieausweis eines jeden Hauses wird deshalb der Jahres-Primärenergiebedarf angegeben, also wie viel Primärenergie erforderlich ist, um das Haus zu heizen. Doch was ist Primärenergie nun eigentlich genau?

 

Was ist Primärenergie?

Unter Primärenergie versteht man den nutzbaren Energiegehalt eines natürlich vorkommenden Energieträgers. Gemeint ist damit also die Energie, die in den natürlichen Energiequellen drinsteckt und noch nicht umgewandelt wurde. Solche Primärenergiequellen sind zum Beispiel Erdgas oder Holz, aber auch Erdwärme, Sonnenenergie und Windenergie. Zum Heizen müssen diese „Rohenergien“ in Endenergie umgewandelt werden. Dabei geht immer auch Energie „verloren“, die Abwärme. Wie das Verhältnis von erzeugter Endenergie zur Menge der eingesetzten Primärenergie ist, zeigt der in Prozent angegebene Wirkungsgrad.

 

Wie nachhaltig eine Energiequelle ist, lässt sich am Primärenergiefaktor des jeweiligen Energieträgers ablesen. Während erneuerbare Energien meist den Primärenergiefaktor 0 besitzen, haben fossile Brennstoffe überwiegend einen Primärenergiefaktor von 1,1. Je kleiner der Primärenergiefaktor, desto besser ist das für die Energiebilanz des Gebäudes. Denn der Jahresprimärenergiebedarf ist das Produkt aus der erforderlichen Endenergie und dem nicht erneuerbaren Anteil des Primärenergiefaktors. Kurz: Je mehr erneuerbare Energien für die Heizung eingesetzt werden, desto eher befindet sich der Jahresprimärenergiebedarf bzw. die Energieeffizienzklasse des Gebäudes im grünen Bereich auf der Skala des Energieausweises.

Gelbe Erdgasleitungen und ein Manometer

1. Erdgas

Lange Zeit der Standard

Erdgas ist ein brennbares Gasgemisch, das aus natürlichen, unterirdisch gelegenen Quellen gefördert wird. Es besteht überwiegend aus farb- und geruchlosem Methan (CH4). Die Restbestandteile sind abhängig von der Lagerstätte. Häufig sind es Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan oder Butan. Bei der Verbrennung von Erdgas wird Energie in Form von Wärme und Kohlenstoffdioxid (CO2) freigesetzt. Rund die Hälfte der deutschen Haushalte heizt mit Erdgas. Erdgas dient aber auch der Industrie, dem größten Erdgasabnehmer in Deutschland, als Wärmelieferant und wird zur Stromerzeugung eingesetzt. Moderne Erdgas-Brennwertkessel haben einen hohen Wirkungsgrad. Unter den konventionellen Energieträgern ist Erdgas der klimaschonendste. Wie alle fossilen Brennstoffe ist Erdgas jedoch nur begrenzt auf der Erde vorhanden und sollte daher sparsam verwendet werden. Erdgas unterliegt der CO2-Abgabe, die den Gaspreis erhöht, um die Klimaziele zu erreichen. Wer mit Erdgas heizen möchte, benötigt einen entsprechenden Anschluss. Der Primärenergiefaktor von Erdgas ist 1,1.

 

Bild: Dario Egidi / E+ / Getty Images

Eine Biogasanlage mit Abendhimmel

2. Bioerdgas

Das grüne Gas

Anders als Erdgas ist Bioerdgas oder Biogas nicht fossil, sondern wird aus organischem Material gewonnen. Biogasanlagen gewinnen es aus Pflanzenresten oder Tierkot, der sogenannten Biomasse, die vor allem die Landwirtschaft liefert. Das Bio-Rohgas, das durch die Vergärung der Biomasse entsteht, kann direkt von Blockheizkraftwerken in Wärme und Strom umgewandelt werden. Die Abfallprodukte aus der Biogasproduktion finden in der Regel als Dünger Verwendung. Um Bioerdgas zu erhalten, das ins Erdgasnetz eingespeist werden kann, muss das Rohgas nochmals veredelt werden. Denn damit es wie normales Erdgas über das Gasnetz genutzt werden kann, muss es zum Beispiel einen höheren Methananteil als das Rohgas aufweisen. Im Gegensatz zu Erdgas ist Bioerdgas nahezu CO2-neutral und kann bedarfsgerecht jederzeit hergestellt werden. Der Primärenergiefaktor von Rohbiogas ist 0,3, wenn es in Gebäuden genutzt wird, die in unmittelbarem räumlichem Zusammenhang mit der Biogasanlage stehen. Wurde es ins Gasnetz eingespeist, liegt der Primärenergiefaktor von Bioerdgas bzw. Biomethan, das in einem Brennwertkessel genutzt werden kann, bei 0,7. Wird das Bioerdgas in einer hocheffizienten KWK-Anlage genutzt, liegt der Primärenergiefaktor bei 0,5.

 

Bild: Ralf Geithe / iStock / Getty Images Plus

Ein Mann nimmt zwei Hände voll Pellets aus einem Pelletshaufen.

3. Holz

Heizen mit Pellets

Holz ist ein regenerativer Rohstoff, der CO2-neutral ist. Denn beim Verbrennen von Holz wird nur so viel CO2 freigesetzt, wie der Baum während seines Wachstums gebunden hat. Holz als Brennstoff gibt es als Stückholz, Hackschnitzel oder Pellets. Für die Nutzung in einer Zentralheizung kommen heute vor allem Pellets zum Einsatz. Holzpellets sind kleine zylinderförmige Presslinge, die vorwiegend aus industriellen Holzabfällen hergestellt werden. Sie enthalten keine chemischen Bindemittel. Zwei Kilogramm Holzpellets entsprechen etwa dem Wirkungsgrad von einem Liter Heizöl. Wer mit Pellets heizen möchte, benötigt – wie für Heizöl – einen Lagerraum. Wie Öl müssen auch Pellets per LKW angeliefert werden und dieser Transport verursacht durch den Treibstoffverbrauch CO2-Emissionen. Deshalb sind nur Holzpellets aus der Region und solche aus nachhaltiger Forstwirtschaft (erkennbar an Siegeln wie FSC oder PEFC) umweltfreundlich. Nachteilig ist, dass Holzpelletheizungen Feinstaubemissionen verursachen. Moderne Holzpelletheizungen emittieren jedoch nur noch sehr geringe Feinstaubmengen. Preislich ist das Heizen mit Holzpellets derzeit vergleichsweise günstig, allerdings ist die Preisentwicklung bei steigender Pelletnachfrage in der Zukunft ungewiss. Der Primärenergiefaktor von Holz ist 0,2.

 

Bild: urbazon / E+ / Getty Images

Mehrere Wärmepumpen auf einem Industriegelände

4. Umweltwärme

Energie aus der Erde, dem Grundwasser und der Luft

Wärmepumpen heizen mit Umweltwärme unter Zuhilfenahme von Strom. Die Umweltwärme kann dabei aus der Erde (Sole), dem Grundwasser oder der Luft stammen. Je nach Wärmequelle spricht man dann von einer Sole-Wasser-Wärmepumpe, einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Die drei Energiequellen sind erneuerbar und stehen kostenfrei zur Verfügung. Sie haben Primärenergiefaktoren von 0. Um die Temperatur der Erde, des Grundwassers oder der Außenluft auf ein höheres Niveau zu bringen, benötigt die Wärmepumpe jedoch Betriebsstrom. Wie effizient sie dabei arbeitet, erkennt man an der Jahresarbeitszahl (JAZ). Eine JAZ von 4 bedeutet beispielsweise, dass für 4 kWh gewonnener Heizenergie 1 kWh elektrischer Strom eingesetzt werden muss. Auch anhand der Leistungszahl einer Wärmepumpe (COP, coefficient of performance) lässt sich das Verhältnis von eingesetzter Energie zur gewonnenen Wärme ablesen und damit, wie effizient die Wärmepumpe arbeitet. Im Gegensatz zur JAZ, die sich auf die eingesetzte Energiemenge eines Jahres bezieht, beschreibt der COP-Wert immer nur eine Momentaufnahme. Denn mit dem COP-Wert wird der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe zu einem bestimmten Betriebszeitpunkt angegeben. Die JAZ wird auf der Grundlage des COP-Werts ermittelt. Auch mit der Kennzahl SCOP, was für „Seasonal Coefficient of Performance“ steht, lässt sich die Energieeffizienz einer Wärmepumpe bewerten. Der SCOP-Wert ist aussagekräftiger als der COP-Wert. Denn bei dessen Berechnung gehen die Betriebszustände der Wärmepumpe von vier Messpunkten an unterschiedlichen Temperaturen ein, die auch noch nach Klimazonen gewichtet sind. Je nachdem, aus welcher Primärenergie der Betriebsstrom nun stammt, und wie gut die Technik ist, errechnet sich der Primärenergiefaktor für eine Wärmepumpe. Stammt der Betriebsstrom für die Wärmepumpe aus dem Netz, ist der Primärenergiefaktor am höchsten. Wird die Wärmepumpe mit Solarstrom betrieben, muss nichts angerechnet werden. Zudem punktet ein solches Heizsystem aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage mit einer größtmöglichen Autarkie.

 

Bild: SlavkoSereda / iStock / Getty Images Plus

Solarthermieanlagen auf einem Dach, im Hintergrund der Himmel

5. Solarenergie

Wärme von der Sonne

Sonnenenergie steht jedem kostenfrei zur Verfügung und lässt sich auch zum Heizen nutzen: über Solarthermie. Solarthermische Anlagen besitzen Solarkollektoren, die die Sonnenwärme aufnehmen und an einen Wärmeträger übertragen. Die Wärmeträgerflüssigkeit gibt die Energie über einen Wärmetauscher im Speicher an das Heizungswasser ab. Es gibt Solarthermieanlagen, die nur zur Warmwasserbereitung dienen, und solche, die zusätzlich auch die Heizung unterstützen. Weil die Sonne nicht rund um die Uhr scheint und im Winter, wenn geheizt wird, weniger als im Sommer, wird eine Solarthermieanlage immer in Kombination mit einer anderen Heiztechnik genutzt. Das kann eine Gasheizung sein, aber auch eine Wärmepumpe. Mit der Nutzung der klimafreundlichen Solarenergie lässt sich so auch der Bedarf an fossiler Energie reduzieren. Je mehr die Energiepreise steigen, desto mehr lohnt sich die Investition in eine Solarthermie-Anlage. Der Primärenergiefaktor von Sonnenenergie ist 0. Darüber hinaus lässt sich Sonnenergie mit einer Photovoltaikanlage auch in Strom umwandeln. Treibt dieser Solarstrom eine Wärmepumpe an, dient die Sonnenenergie auch in dieser Form zum Heizen.

 

Bild: iMoritz / iStock / Getty Images Plus

Rohre in einem Industriegebäude

6. Abwärme

Energie doppelt nutzen

Auch Abwärme kann zum Heizen genutzt werden. Abwärme sind Verluste bei der Umwandlung von Primärenergie bei Industrieprozessen. Überall dort, wo Motoren, Druckluft- und Klimaanlagen oder Öfen laufen, entsteht Wärmeenergie. Statt diese Energie ungenutzt in Form von heißer Luft oder heißem Wasser verloren gehen zu lassen, kann sie über Wärmerückgewinnung zum Heizen, etwa von Büros oder auch Produktionshallen, weiterverwendet werden. Große Mengen an Abwärme können auch außerhalb des Unternehmens, in dem sie entstehen, genutzt werden und zum Beispiel in ein Wärmenetz eingespeist werden. Handelt es sich um eine gebäudeinterne Abwärmenutzung, gilt der Primärenergiefaktor 0.

 

Bild: Westend61 / Westend61 / Getty Images

Welche Heiztechnik ist nun die Beste?

Die Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile einzelner Heizenergieträger zeigt: Den einen Top-Energieträger, der für jeden der passende ist, gibt es nicht. Welche Heizvariante sich für wen am besten eignet, hängt von mehreren Faktoren ab: dem gewünschten Komfort, den Voraussetzungen im Gebäude, der Umweltbilanz des Energieträgers selbst und nicht zuletzt auch von den Investionskosten, möglichen Fördergeldern und den Verbrauchskosten. Welche CO2-Bilanz und welchen Primärenergiefaktor weist der Heizenergieträger auf? Gibt es weitere Emissionen wie Feinstaub bei Holzheizungen? Außerdem spielt die Art des Gebäudes, das beheizt wird, eine Rolle: Handelt es sich um einen Neubau oder um einen Altbau? Ist eine Gebäudesanierung geplant oder absehbar? Denn davon hängt ab, wie viel Heizenergie überhaupt benötigt wird.

 

Ein hochwärmegedämmter Neubau hat in der Regel einen wesentlich geringeren Heizwärmebedarf als etwa ein 30 Jahre altes Gebäude. Ist ein Anschluss ans Erdgasnetz vorhanden? Gibt es Platz für ein mögliches Pelletlager? Nicht zuletzt ist die Entscheidung für einen Heizenergieträger auch vom Nutzer abhängig. Kann beispielsweise Abwärme überhaupt genutzt werden, die durch die eigenen Produktionsprozesse oder Kälteanlagen entstehen? Es lohnt sich daher, einen Energieexperten zurate zu ziehen und gemeinsam mit diesem durch das Abwägen von Pro und Contra jeder Variante die beste Heizlösung zu finden.

Ein Mann im weißen Hemd und mit Brille lehnt an einer sonnendurchfluteten Fensterfront

Wie gehen Sie am besten vor?

Wenn Sie Ihre Wärmeversorgung modernisieren möchten, ist zunächst eine herstellerunabhängige Beratung wichtig, die Ihre Optionen aufzeigt und aus der ein individuell für Ihr Unternehmen passendes Konzept abgeleitet werden kann. Bei EWE gibt es zudem die Möglichkeit, die gesamte Infrastruktur für die Heizanlage ohne eigene Investition gestellt zu bekommen, gezahlt wird dann nur die Wärmelieferung.

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