Mit dem KfW-Programm Energieeffizient Sanieren – Sonderförderung (431) werden finanzielle Zuschüsse für bestimmte Maßnahmen zur Minderung des CO2-Ausstoßes von bestehenden Wohngebäuden gewährt:
- Qualifizierte Baubegleitung während der Sanierungsphase durch einen Sachverständigen
- Demontage von Nachtstromspeicherheizungen
- Optimierung der Wärmeverteilung im Rahmen bestehender Heizungsanlagen.
Besonders interessant für Gebäudeeigentümer, die mit kleinem Budget oder vor einer größeren Heizungsmodernisierung ihre Energiekosten senken wollen, ist die Optimierung der Wärmeverteilung: Der KfW-Zuschuss beträgt 25 % der Kosten, liegen die Kosten unter 400 Euro, beträgt der Zuschuss 100 Euro; Investitionen unter 100 Euro werden nicht gefördert. Die Antragstellung erfolgt nach Durchführung der Maßnahmen. Der Antrag muss spätestens sechs Monate nach Abschluss des Vorhabens bei der KfW gestellt worden sein.
Bezuschusst werden können: Die Analyse des Ist-Zustandes nach DIN EN 153781) (Heizungs-Check), die Ermittlung der Sollgrößen der Anlage, die Einregulierung der Anlage in den Soll-Zustand inklusive des Hydraulischen Abgleichs nach DIN EN 143362), die Verbesserung der Regelungstechnik inklusive des Hydraulischen Abgleichs sowie das Planen und Einstellen von Pumpen, Ventilen, Reglern und anderen Steuerungseinrichtungen. Gefördert werden auch der Einbau von Hocheffizienzumwälz- und/oder -zirkulationspumpen (Effizienzklasse A), Strangdifferenzdruckreglern und der Austausch von nicht voreinstellbaren gegen voreinstellbare Ventile.
Wie mit überschaubarem Investitionsaufwand viel Energie eingespart werden kann, zeigen die im Folgenden beleuchteten Maßnahmen: Der Einsatz von Hocheffizienzpumpen und die Installation eines Einzelraumregelungs-Systems.
Heizungsumwälzpumpe
Alte Pumpen verbrauchen viel Energie. Je nach Gebäudegröße, Pumpenbaujahr und -betriebsweise (Einschaltdauer) können sie für 10 bis 20 % des gesamten elektrischen Energieverbrauchs eines Gebäudes verantwortlich sein. Bei schätzungsweise rund 20 Mio. in Deutschland installierten Heizungsumwälzpumpen wird so schnell die Kapazität mehrerer Kraftwerksblöcke vereinnahmt. Die richtige Dimensionierung und Auswahl der Heizungsumwälzpumpe ist damit unter dem globalen Aspekt als auch für den Geldbeutel des Betreibers von hoher Bedeutung. Denn Hocheffizienzpumpen der Energieeffizienzklasse „A“ haben einen um 80 % geringeren Energiebedarf als die den Bestand dominierenden ungeregelten Standardpumpen älterer Baujahre.
Die Energieeinsparung ist auf drei Parameter zurückzuführen: Permanentmagnetmotoren, Drehzahlregelung und die richtige (bedarfsgerechte) Einstellung. Sie werden maßgeblich durch den Pumpenhersteller (Technik) und den Installateur (Inbetriebnahme) beeinflusst. In besonderer Verantwortung steht aber auch der Planer: Die richtige Bemessung und Auswahl der Pumpe sind entscheidend für den Energieverbrauch während der gesamten Nutzungsdauer.
Ein Permanentmagnetmotor weist gegenüber einem herkömmlichen Asynchronmotor einen deutlich (etwa 30 %) höheren Wirkungsgrad auf, weil für die Magnetisierung des Rotors im Betrieb keine elektrische Energie aufgewendet werden muss. Weitere erhebliche Einsparungen sind durch die Regelung der Drehzahl möglich, da eine Heizungsanlage nur sehr selten bei Volllast betrieben wird. Über einen üblicherweise in die Pumpe integrierten Frequenzumrichter kann dann die Drehzahl an den tatsächlichen hydraulischen Bedarf angepasst werden. Die Drehzahlregelung allein ist jedoch kein Garant für einen energieminimalen Betrieb. Für jede Drehzahlregelung ist zunächst ein Sollwert erforderlich, sonst arbeitet die Pumpe zwar geregelt, nutzt aber nicht das gesamte Einsparpotenzial.
Lebenszykluskosten beachten
In Bestandsanlagen, bei denen häufig weder der Sollwert für die Förderhöhe, noch der erforderliche Förderstrom bekannt sind, ist eine exakte (minimale) Einstellung oft nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich. Heizungsumwälzpumpen der Baureihen Alpha2 und Magna von Grundfos lösen dieses Problem mithilfe der einzigartigen AutoAdapt-Funktion: Sie analysiert permanent die Anlagenverhältnisse und findet so die optimale Einstellung zwischen perfektem Komfort und minimalem Energieverbrauch.
Weil sich die Pumpe selbstständig einstellt, können eine fehlerhafte Pumpeneinstellung und dadurch bedingte Funktionsstörungen und Energieverschwendung ausgeschlossen werden. Wichtig: Auch eine AutoAdapt-Funktion kann die richtige Auswahl auf Basis einer soliden Bemessung ohne „Angstzuschläge“ nicht ersetzen. Die Auswahl einer zu großen Pumpe verursacht einen erhöhten Energieverbrauch.
Die Energieeinsparverordnung EnEV20093) schreibt für Anlagen ab 25 kW Nennwärmeleistung bisher nur den Einbau einer geregelten Pumpe, aber noch nicht den Einbau einer Hocheffizienzpumpe vor. Die schon seit einiger Zeit existierende Anforderung des Gesetzgebers ist damit nur ein Minimalziel, das der am Markt verfügbaren Technik hinterherhinkt. Darum muss es für TGA-Planer selbstverständlich sein, bei der Pumpenauswahl nicht nur die gesetzlichen Anforderungen und die Investitionskosten, sondern die Gesamtkosten während der tatsächlichen oder einer kalkulatorischen Nutzungsdauer heranzuziehen. Denn bei vielen Anwendungen zahlt sich die Mehrinvestition für eine Hocheffizienzpumpe schnell aus.
Die auch online verfügbare Pumpen-Auswahlhilfe Grundfos WinCAPS berücksichtigt die Lebenszykluskosten bereits bei der Auslegung. Zudem bietet die Software die Möglichkeit, installierte Alt-Pumpen aller Hersteller einer Neu-Pumpe gegenüberzustellen. Der über die KfW-Sonderförderung angeregte, vorzeitige Pumpenaustausch kann so mit sehr geringem Aufwand wirtschaftlich bewertet werden (siehe Kasten).
Hydraulischer Abgleich ist Pflicht
Für den bestimmungsgemäßen und wirtschaftlichen Betrieb einer Warmwasser-Heizung ist ein Hydraulischer Abgleich zwingend. Erfolgt er nicht, werden pumpennahe Heizflächen über- und pumpenferne Heizflächen unterversorgt. Geregelte Heizungsumwälzpumpen und auch Thermostatventile können diese Defizite nicht ohne eine zusätzliche Einregulierung (bzw. Voreinstellung) ausgleichen. Wird bei Beschwerden der Nutzer versucht, die Unterversorgung über eine Leistungssteigerung der Umwälzpumpe zu kompensieren, ist ein unnötig erhöhter Energieverbrauch unvermeidbar. Zudem treten häufig Probleme mit Fließgeräuschen auf. Ebenso führt eine überhöhte Heizkurveneinstellung zur Energieverschwendung. Abhilfe schafft nur ein Hydraulischer Abgleich.
Die KfW-Sonderförderung 431 fördert dazu auch den Einbau von Strangregulierventilen inklusive des Hydraulischen Abgleichs. Der Einbau eines Strangregulier- und Messventils (z.B. Kombi-3-Plus von Honeywell) in Verbindung mit einem Hydraulischen Abgleich kann bereits eine Energieeinsparung von 15 % bewirken. Ebenso förderfähig sind der Austausch von nicht voreinstellbaren Thermostatventilen gegen voreinstellbare Modelle oder die Ergänzung einer voreinstellbaren Rücklaufverschraubung.
Einzelraumregelung
Nach dem Hydraulischen Abgleich und dem Einbau einer Hocheffizienzpumpe bietet sich als weiterer Optimierungsschritt der ebenfalls über die KfW-Sonderförderung bezuschusste Einbau eines elektronischen Einzelraumregelungs-Systems an. Neben den um ca. 25 % geringeren Investitionskosten können Hausbesitzer so ihren Energieverbrauch reduzieren. Um bis zu 30 % lässt sich der Heizenergieverbrauch durch das neue programmierbare elektronische Einzelraumregelungssystem evohome von Honeywell senken, wenn alle Bewohner berufstätig sind.
Bei einem freistehenden Einfamilienhaus mit 150 m2 Wohnfläche und etwa 1510 Euro/a Heizkosten amortisiert sich so die Anschaffung nach etwa drei Jahren. Der Einspareffekt entsteht durch eine bestmögliche (Fremd)Wärmeausnutzung und eine hohe Regelgenauigkeit (Bild 6) und durch die Hinterlegung eines individuellen Nutzungsprogramms für jeden Raum (Bild 5). So wird eine unnötige Beheizung vermieden. Praxiserfahrungen aus dem Verwaltungs- und Wohnungsbau belegen, dass durch eine elektronische Einzelraumregelung Energieeinsparungen von weit über 20 % realisierbar sind.
Fazit
Das KfW-Programm Energieeffizient Sanieren – Sonderförderung (431) fördert in Wohngebäuden mit einem Zuschuss von 25 % der Kosten Maßnahmen zur Optimierung der Wärmeverteilung, die so mit relativ geringen Investitionen attraktive Energiekosteneinsparungen mit kurzen Amortisationszeiten ermöglichen. Gleichzeitig versucht die Wohnungswirtschaft mit geringinvestiven Maßnahmen die Energieeffizienz und damit die Attraktivität ihrer Mietobjekte zu steigern. TGA-Planer können dazu passende Lösungen und die Planung der Maßnahmen anbieten und so ebenfalls von der KfW-Sonderförderung profitieren.
1) DIN EN 15378 Heizungssysteme in Gebäuden – Inspektion von Kesseln und Heizungssystemen, Juli 2008
2) DIN EN 14336 Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser-Heizungsanlagen, Januar 2005
3) EnEV § 14, Abs. (3): „In Zentralheizungen mit mehr als 25 Kilowatt Nennleistung sind die Umwälzpumpen der Heizkreise beim erstmaligen Einbau und bei der Ersetzung so auszustatten, dass die elektrische Leistungsaufnahme dem betriebsbedingten Förderbedarf selbsttätig in mindestens drei Stufen angepasst wird, soweit sicherheitstechnische Belange des Heizkessels dem nicht entgegenstehen.“
Ist der Pumpentausch wirtschaftlich?
Im nachfolgenden Beispiel wird untersucht, ob der Austausch einer bestehenden ungeregelten Pumpe (Grundfos, Typ UPS 32-100) gegen eine Hocheffizienzpumpe (Grundfos, Typ Magna 32-100) wirtschaftlich ist. Für beide Pumpen wird ein Auslegungsbetriebspunkt mit einer Förderhöhe von 5 m bei einem Fördervolumenstrom von 7 m3/h berücksichtigt. Die Investitionskosten ergeben sich aus dem Listenpreis der Magna und den Montagekosten zuzüglich Mehrwertsteuer. Aus dem Sonderförderprogramm 431 der KfW werden 25 % der Investitionskosten für die Pumpe und deren Montage als Förderbetrag berücksichtigt.
Der Strompreis beträgt 0,20 Euro/kWh mit einer jährlichen Steigerung von 6 %. Bei den Betriebsbedingungen der Pumpe wird von einem Standardbelastungsprofil mit 6000 Betriebsstunden ausgegangen. Mithilfe des Programms Grundfos WinCAPS wird für dieses Belastungsprofil der jährliche Energieverbrauch beider Pumpen ermittelt. Über einen Betrachtungszeitraum von 15 Jahren ergibt sich damit für das Beispiel eine Differenz in den Energiekosten von 5725,60 Euro zugunsten der Hocheffizienzpumpe gegenüber der bestehenden ungeregelten Pumpe. Schon im vierten Betriebsjahr übertrifft die addierte Energiekosteneinsparung die Investitionskosten.
*) Alle Preise inklusive Mehrwertsteuer.
Webinar zur KfW-Sonderförderung 431
Zur Vertiefung und Ergänzung der Thematik KfW-Sonderförderung 431 bietet der Gentner Verlag in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern Grundfos und Honeywell kostenlos ein speziell auf TGA-Planer abgestimmtes Webinar an. Termine:
- 12. Februar 2010, 17.00 Uhr
- 25. Februar 2010, 19.00 Uhr
Webinare sind Seminare, die live und online über das Internet durchgeführt werden. Wie in einem klassischen Seminar tragen die Referenten vor, die Teilnehmer sitzen jedoch zu Hause oder im Büro, hören den Vortrag per Kopfhörer und sehen die aufgelegten Folien auf dem eigenen Monitor. Die Gentner-Webinare sind interaktiv ausgelegt und ermöglichen Fragen und Kommentare durch den Teilnehmer. Gentner-Webinare bieten so eine professionelle Weiterbildung bei minimalem Aufwand: Sie investieren Ihre wertvolle Zeit punktgenau, sparen Reisezeit und -kosten und bleiben so den ganzen Tag produktiv. Der Vortragsteil der Gentner-Webinare dauert etwa 45 Minuten. Weitergehende Informationen und Anmeldung unter:
Frank Räder
Dipl.-Ing., ist Schulungsingenieur bei Grundfos in Erkrath, http://www.grundfos.de
Jürgen Lutz
ist Leiter des Seminar- und Schulungswesens bei Honeywell in Schönaich, http://www.honeywell.de/haustechnik
