Wohngebäude haben einen wesentlichen Anteil am Gesamtenergiebedarf und an den Treibhausgasemissionen in Deutschland. Den Energiebedarf von Wohngebäuden zu verringern, ist daher ein Schwerpunkt deutscher Klimaschutzpolitik. Wichtig ist hier neben dem Wärmeschutzstandard aber auch das richtige Heizsystem kombiniert mit moderner Haustechnik, das möglichst frei von fossilen Brennstoffen ist und somit CO2-arm Wärme für die Bewohner zu Verfügung stellt.
Niedrigenergiegebäude können heute mit einer elektrischen Flächenheizung in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage und einer Belüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung behaglich, wirtschaftlich und mit großer Zukunftssicherheit beheizt werden, ohne auf fossile Brennstoffe angewiesen zu sein. Die elektrische Flächenheizung ist daher in sehr gut gedämmten Gebäuden eine gute Alternative zu anderen Heizsystemen und erfüllt gemäß der im Sommer verabschiedeten Novelle der Gebäudeenergiegesetzes 2024 pauschal die verpflichtende 65%-Regel für erneuerbare Energien.
Das All Electric House mit elektrischer Flächenheizung
Für moderne Niedrigenergiegebäude mit niedriger Heizlast ist die elektrische Flächenheizung eine interessante Option auch als vollwertige Raumheizung.
Das Hauskonzept besteht aus einer intelligenten Kombination von baulichem Wärmeschutz, Anlagentechnik und Koppelung der Sektoren Strom und Gebäude.
Das All Electric House kommt ohne den Einsatz fossiler Energien innerhalb des Hauses aus. Über den Verbrauch des Haushaltstroms hinaus, erfolgt sowohl die Warmwasserbereitung über Strom, als auch die Wärmeversorgung mit der elektrischen Flächenheizung. Daraus resultiert eine hohe Energieautarkie, da über die Photovoltaikanlage Strom und Wärme zu einem großen Anteil vom eigenen Dach kommen.
Bemerkenswert sind auch die niedrigen Investitionskosten für die elektrische Flächenheizung bei der Erstellung des Gebäudes gegenüber anderen Heizungsalternativen. Es müssen weder eine komplexe Anlagentechnik mit Hydraulik, noch ein Schornstein eingebaut werden. Somit fallen im Betrieb auch keine Wartungskosten an.
Kostensparendes und ressourceneffizientes Bauen
Bereits in den Jahren 2019 und 2022 hat der BVF eV Studien über die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der elektrischen Flächenheizung durch das ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden erstellen lassen. Diese belegen, dass die elektrische Flächenheizung die geforderten Effizienzstandards des Gebäudeenergiegesetzes erfüllt und in sehr gut gedämmten Gebäuden eine Alternative als vollwertige Raumheizung zu anderen gängigen Heizsystemen ist. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage und weiterer Anlagentechnik wie zum Beispiel einer zentralen Zu-/Abluftanlage mit Wärmerückgewinnung kann das Effizienzpotential des Heizsystems voll ausgeschöpft werden.
GEG 2024: elektrische Flächenheizung als Option anerkannt
Die lange diskutierte und im Sommer verabschiedete Novelle des Gebäudeenergiegesetzes 2024 sieht die elektrische Flächenheizung als Option zur pauschalen Erfüllung der 65% erneuerbaren Energie-Regelung, die zunächst für Neubauten in Neubaugebieten verpflichtend gelten soll. Diese Regelung schreibt vor, dass jede neu installierte Heizung mit einem erneuerbaren Anteil von mindestens 65% betrieben werden muss.
Für die elektrische Direktheizung legt der neue Paragraph §71d des GEG 2024 weitere Anforderungen zur Nutzung fest.
Hier unterscheidet das GEG zwischen Neubau und nachträglichem Einbau in ein bestehendes Gebäude und zwischen Einfamilienhäusern mit maximal zwei Wohneinheiten mit Eigennutzung sowie Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser ohne Eigennutzung.
GEG Regelung für selbst bewohnte Ein – und Zweifamilienhäuser im Neubau
Für selbst bewohnte Ein- und Zweifamilienhäuser gelten im Neubau die Anforderungen des GEG ohne weitere Auflagen. Diese Anforderungen lassen sich beim Einbau einer elektrischen Flächenheizung mit dem baulichen Niveau des Effizienzhausstandards 55 (EH55) oder des Effizienzhausstandards 40 (EH40) erfüllen.
Heizungsaustausch in selbst bewohnten Ein – und Zweifamilienhäusern
Für selbst genutzte, bereits bestehende Ein- und Zweifamilienhäuser gibt es bei einem Heizungsaustausch mit Umstieg auf eine elektrische Flächenheizung keine Auflagen oder Einschränkungen. Anforderungen seitens des GEG 2024 gibt es nicht. Der BVF empfiehlt hier zusätzlich die Nutzung von PV, erhöhtem Wärmeschutz und einer Lüftung mit Wärmerückgewinnung.
Der Immobilieninhaber eines Ein- oder Zweifamilienhauses kann seine Entscheidung damit frei treffen, welche Heizungstechnik individuell besser geeignet ist, um die für ihn optimale Kombination aus Investitions- und Betriebskosten zu finden. So kann bei einem nachträglichen Einbau einer elektrischen Flächenheizung in ein Bestandsgebäude, die Nachrüstung von Photovoltaik oder der Gebäudedämmung auch zu einem späteren Zeitpunkt im Rahmen eines Sanierungsfahrplans erfolgen.
GEG Regelung für vermietete Immobilien
Für zu vermietende Ein- und Mehrfamilienhäuser, die neu errichtet werden, sowie auch bei vermieteten Bestands-Immobilien, die vor einem Heizungstausch ein wasserbasiertes Heizungssystem hatten, schreibt der Gesetzgeber nun beim Einbau einer elektrischen Flächenheizung vor, dass der bauliche Wärmeschutz nach §16 und §19 GEG um mindestens 45% übertroffen sein muss, dies entspricht einem geforderten Effizienzhausstandard 40 (EH40).
Für nicht selbst bewohnte Bestandsgebäude ohne wasserbasiertes Heiz-System ist bei einem Wechsel zur elektrischen Flächenheizung der bauliche Wärmeschutz des Effizienzhausstandards 55 (EH55) einzuhalten.
Anreiz durch Kostenersparnis
Durch die hohen Anforderungen an die Rahmenbedingungen und den steigenden Zinssatz, sind Bauherren mit großen Kosten belastet. Zukünftig werden nur noch hochwärmegedämmte Gebäude mit EH 40 (plus) Standard Förderungen erhalten. Die im Vergleich zu anderen Heizsystemen niedrigeren Investitionskosten, die einfache Installation, die lange Lebensdauer von über 50 Jahren und die nicht vorhandenen Wartungskosten einer elektrischen Flächenheizung können hier zusätzliche Anreize geben, in ein hochwärmegedämmtes Gebäude mit PV-Anlage zu investieren. Die kapitalgebunden Kosten sind geringer als bei allen anderen Heizsystemen und werden auch durch die Jahresgesamtkosten nicht aufgewogen, da die Heizlasten in thermisch hocheffizienten Gebäuden gering sind.
Weitere Vorteile
Elektrische Flächenheizungen bieten eine sofortige und gezielte Wärmeabgabe ohne Verteilverluste. Über digitale Regelungstechnik können die Nutzer die Temperatur raumweise präzise steuern, ohne lange Vorlaufzeiten. Bei Bedarf kann über eine App die Heizung den Nutzergewohnheiten angepasst werden.
Gleichzeitig erwärmen Flächenheizungen die Gebäudestruktur (Fußboden, Wand oder Decke) und nutzen damit das Gebäude als Energiespeicher.
Elektrische Flächenheizungen sind SMART, d.h. diese können netzdienlich betrieben werden. Das All Electric House kann Überschüsse aus dem Netz aufnehmen, den Energiebedarf aus dem Netz bei Bedarf reduzieren, Energie in das Netz einspeisen und so Teil des Smart Grids (intelligentes Stromnetz) werden.
Niedrigenergiehäuser können heute mit einer elektrischen Flächenheizung kombiniert mit einer Photovoltaik-Anlage und einer Wärmerückgewinnung behaglich, wirtschaftlich und mit großer Zukunftssicherheit beheizt werden. Studien des BVF belegen, dass mit dieser Heizungstechnologie auch im Hinblick auf die Zukunft die untersuchten Gebäudetypen sehr emissionsarm beheizt werden. Unter Anrechnung des eigen genutzten PV-Stroms innerhalb des Gebäudes für Heizung, Warmwasser- und Haushaltsstrom ergeben sich hohe Eigennutzungsanteile und daraus resultierend ein niedriger Co2 Verbrauch des Gebäudes.
Das GEG 2024 sieht die elektrische Flächenheizung als gleichrangige Option zu anderen modernen Heizsystemen und regelt deren Einbau im neuen §71d.
Downloads rund um die elektrische Flächenheizung
Diese technische Richtlinie soll eine Orientierung über die verschieden Produkttypen und Varianten elektrischer Flächenheizungen bieten.
Moderne elektrische Flächenheizsysteme im Neubau arbeiten heutzutage effizient und wirtschaftlich, da durch hohe Dämmstandards der Heizbedarf niedrig ist und eine elektronische Einzelraumregelung für einen effizienten Betrieb des Heizsystems sorgt.
Aufgrund der stetig sinkenden Wärmebedarfe neuer Wohngebäude ist oft eine komplexe und teure Anlagentechnik gar nicht mehr erforderlich, um die benötigte Heizlast zu erfüllen, hier stellen elektrische Flächenheizungen eine gute Alternative zu anderen Heizsystemen dar. Bei einer Renovierung im Rahmen einer energetischen Sanierung ist die elektrische Variante einfacher einzubauen und im Vergleich der Investitionskosten wesentlich günstiger.
Heizen mit Strom wird auch durch die Nutzung des eigenerzeugten Stroms immer beliebter, somit besteht keine Abhängigkeit mehr zu fossilen Brennstoffen.
In Niedrigenergiegebäuden kann sowohl die Wärmeversorgung mit der elektrischen Flächenheizung, als auch die Warmwasserbereitung über Strom erfolgen (All Electric House). Daraus resultiert eine hohe Energieautarkie, da über die Photovoltaikanlage Wärme und Strom zu einem großen Anteil vom eigenen Dach kommen.
Die vorliegende Studie bewertet beispielhaft auf Elektroenergie basierende Versorgungsvarianten von Einfamilienhäusern unter anteiliger Nutzung von PV-Strom hinsichtlich Energieeffizienz und Treibhausgasemissionen. Die Betrachtungen beruhen auf Energiebedarfsberechnungen nach DIN V 18599:2018-09. Insbesondere werden folgende Ergebnisse dargestellt und/oder Aussagen zu folgenden Aspekten ermöglicht:
- Endenergiebilanz
- Bilanzanteile PV-Strom
- Bilanz nach § 23 GEG (je nach Variante Bonusverfahren oder Monatsbilanz)
- Bilanz nach DIN V 18599-9:2018-09 (Bilanz des Bedarfs und Ertrags unter näherungsweiser Berücksichtigung von Gleichzeitigkeiten)
- Eigennutzung unter Berücksichtigung von Haushaltsstrom
- Überschuss (Einspeisung und/oder Eigennutzung außerhalb DINV18599-Bilanz (z.B.E-Mobilität))
- Zeitliche Entwicklung der Treibhausgasemissionen in Abhängigkeit von zukünftig fortgeschriebener THG-Bewertung
- Punktuell für 2020, 2025, 2030 und 2045
- Sofern es die relevanten Einflussgrößen und Zusammenhänge zulassen, stattdessen Darstellung als engschrittige Zeitreihe bzw. Zeitverlaufs
- Höhe des Erneuerbare-Energien-Anteils im Kontext der zukünftigen Anforderungen („65 %“)
- Gebäudebezogen (Bilanzrahmen GEG)
- Unter Berücksichtigung des Gesamtertrags an PV-Strom
Die Modellberechnungen erfolgen beispielhaft für folgende Gebäudetypen und Ausführungen der baulichen Hülle
- Gebäude:
- Freistehendes Einfamilienhaus mittlerer Größe (ca. 150 m² Wohnfläche)
- Reihen-Einfamilienhaus (ca. 125 m² Wohnfläche; angelehnt an RMH ZUB)
- Energetisches Niveau:
- Effizienzhaus 55
- Effizienzhaus 40
Veröffentlicht: Dresden, 19.04.2022
EnEV, EnEG und EEWärmeG sollen durch das Gebäudeenergiegesetz (GEG) abgelöst werden. Bisher liegt ein am 23.10.2019 vom Bundeskabinett beschlossener Entwurf des Gesetzes vor.
§ 23 des GEG regelt die Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien und enthält gegenüber der aktuellen EnEV 2014 zum Teil abweichende Regelungen hinsichtlich der Anrechenbarkeit von selbst erzeugtem PV-Strom.
Im Rahmen der Studie werden vergleichende Berechnungen aus Sicht der Effizienz und der Wirtschaftlichkeit für unterschiedliche Anlagenvarianten darunter Anlagenkombinationen mit elektrischer Direktheizung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Vorgaben zur Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien und drei Effizienzniveaus vorgenommen.
Die Studie besteht aus drei Teilen:
• Teil 1: Vergleich der energetischen Effizienz
• Teil 2: Vergleich der Wirtschaftlichkeit (aufbauend auf Teil 1)
• Teil 3: Bewertung der Ergebnisse aus Teil 1 und Teil 2 im Kontext des offiziellen GEG Entwurfs vom 23.10.2019
Im Teil 1 der Studie werden die Endenergiebedarfswerte, die die Grundlage zur primärenergetischen Bewertung und der im Teil 2 folgenden Wirtschaftlichkeitsbewertung bilden, berechnet und den jeweiligen Anforderungswerten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Vorgaben zur Anrechnung von Strom aus erneuerbaren Energien gegenübergestellt. Für die Anrechnung des im unmittelbaren räumlichen Zusammenhang mit dem Gebäude erzeugten erneuerbaren Stroms werden folgende zwei Bewertungsansätze berücksichtigt:
• entsprechend der aktuellen EnEV-Bewertung (Status quo)
• entsprechend der gegenwärtigen Formulierung des § 23 im GEG-Entwurf von 23. Oktober 2019
Teil 2 der Studie schließt sich an die Ergebnisse vom Teil 1 an und beinhaltet eine Wirtschaftlichkeitsbewertung. Dabei werden die resultierenden Jahresgesamtkosten für die betrachteten Anlagenvarianten in den jeweiligen Gebäuden berechnet.
Im Teil 3 werden die Ergebnisse aus Teil 1 und Teil 2 im Kontext des offiziellen GEG Entwurfs bewertet und Vorschläge zu Anpassungen oder neuen Textpassagen für GEG erarbeitet.
Veröffentlicht: Dresden, 20. November 2019
All Electric House: wirtschaftliche Konzepte für die Wärmewende mit hoher Energieautarkie - Strom und Wärme vom eigenen Dach
Für den BVF definiert sich das All Electric House darüber, dass die einzige Quelle für die Energie Strom ist. Über den Verbrauch des Haushaltstroms hinaus erfolgt sowohl die Wärmeversorgung, als auch die Warmwasserbereitung über Strom, der zu einem hohen Anteil aus erneuerbaren Energien erzeugt wird. Grundsätzlich sollten für ein „All Electric House“ mehr als 65 % des Heizwärme- und Warmwasserbedarf über eine gebäudeeigene PV Anlage gedeckt sein.
Ein „All Electric House“ ist also unabhängig von jeglichen fossilen Brennstoffen. Strom ist das alles verbindende Element für die gesamte Gebäudetechnik.