Bestandsgebäude gasfrei

Die technischen Möglichkeiten, Bestandsgebäude gasfrei zu machen. 

In Wien werden noch ca. 400.000 Haushalte mit Gas beheizt. Für die Umstellung auf klimafreundliche Systeme kommen in Wien vor allem die Fernwärme oder Wärmepumpen in Frage.

Die Studie Gebäudebestand gasfrei machen – Untersuchung der technischen Möglichkeiten, Bestandsgebäude gasfrei zu machen – zeigt die technischen Möglichkeiten für typische  Wiener Gebäude. Ein Auftrag der MA20 Energieplanung, durchgeführt von Felix Wimmer BSc, DI Dr. Peter Holzer in Zusammenarbeit mit IPJ Ingenieurbüro P. Jung David Stuckey MSc, DI Matthias Kendlbacher  > STECKBRIEF 

Die Studie steht zum Download bereit, hier finden Sie eine kurze Darstellung zur Möglichkeit der Umstellung auf Wärmepumpe  im Fall von Gas-Etagenheizungen. Diesen Fall haben wir ausgewählt, da Gaskombithermen in Wien stark verbreitet sind, ein Fernwärmeanschluss nicht überall möglich ist. Zudem sind die Möglichkeiten der Wärmepumpe in größeren Gebäuden noch weniger bekannt. In der Studie sind eine Reihe weiterer Anwendungsfälle beschrieben.

Umstellung bestehender Gas-Etagenheizungen

Als Basis-Konstellation wird eine dezentrale, wohnungsweise Wärmeerzeugung mit Gas-Kombithermen angenommen. Die Heizkörper und Anbindeleitungen, sowie auch die Stichleitungen des Warmwassersystems können weiter genutzt werden.

Es wird eine Umstellung auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe angenommen. Die Verfügbarkeit räumlich und schalltechnisch verfügbarer Aufstellflächen für die Außenteile der Wärmepumpen als gegeben vorausgesetzt. Ebenso die Nutzbarkeit der bestehenden Heizkörper und Wärmeverteilsysteme. Für den Fall, dass dem nicht so ist, werden Erschwernisse definiert:

1. Basismaßnahme der Herstellung von Luft-Wasser-Wärmepumpe, Steigleitung und Wohnungsstationen
2. Erschwernis durch Vorliegen von Hochtemperatur-Radiatoren
3. Erschwernis durch schallsensible Lage
4. Erschwernis durch mangelhaftes Raumangebot
5. Chance: Sommerliche Temperierung aus der Warmwasserbereitung

Anmerkung: Eine Umstellung auf Luft-Wasser-Wärmepumpen wird nur dann empfohlen, wenn kein Fernwärmeanschluss herstellbar ist. In dicht verbauten Wohngebieten ist der flächendeckende Ausbau der Fernwärmeanschlüsse gegenüber Lösungen mit Wärmepumpen eindeutig zu bevorzugen.

Basismaßnahme: Ersatz der Gasthermen durch eine zentrale Luftwärmepumpe
Die Gaskombithermen werden durch Wohnungsstationen ersetzt. Es wird hausseitig eine zentrale vertikale Wärmeverteilung hergestellt. Es wird eine zentrale Luft-Wasser-WP hergestellt, zur Versorgung der zentralen Wärmeverteilung.
160 EUR/m²WNF oder 11.200 EUR/Whg 
(110 EUR/m² für die Luftwärmepumpe, Außenteile und Lastausgleichsspeicher. 25 EUR/m² für die Steigleitung. 25 EUR/m² für die Wohnungsstationen)

Erschwernis: Unpassende Heizkörper
Schlechte thermische Gebäudequalität in Kombination mit kleinflächigen Heizkörpern erfordern eine Vorlauftemperatur der Raumheizung von mehr als 50°C. Wenn eine thermische Sanierung nicht möglich ist, werden die Heizkörper ersetzt durch Niedertemperaturheizkörper, gegebenenfalls auch durch Wärmepumpenkonvektoren. Es kann auch der Ersatz der Anbindeleitungen erforderlich werden.
Kostenkennzahl: +35 EUR/m²Wohnnutzfläche oder +2.500 EUR/Wohnung

Unter Umständen muss auch die hausseitige vertikale Wärmeverteilung ersetzt werden, nämlich dann, wenn sie die höhere Durchflussmenge der Niedertemperaturheizung nicht aufnehmen kann. In diesem Fall treten zusätzlich auch die Kosten der Herstellung einer zentralen Heizungs-Wärmeverteilung, mit einer Kostenkennzahl + 25 EUR/m²WNF oder 1.750 EUR/Whg (in Summe dann 60 EUR/m²WNF oder 4.200 EUR/Whg).

Abbildung: Schema Ersatz der Gasthermen durch eine zentrale Luftwärmepumpe

Erschwernis: Schallsensible Lage
Wenn eine schallsensible Lage mit niedrigem Dauerschallpegel im Außenraum vorliegt, werden spezielle Maßnahmen zur Minderung von Schallemissionen der Luftwärmetauscher erforderlich.

Sämtliche Außeneinheiten von Luft-Wasser-WP werden mit gezielt niedrigen Schallemissionen  ausgeführt. Sie werden demnach größer und teurer.
Kostenkennzahl: +30 EUR/m²WNF oder +2.100 EUR/Whg

Erschwernis: Mangelhaftes Raumangebot
Es liegt eine Konstellation mit mangelhaftem Raumangebot für die Aufstellung der Luft-Wärmetauscher der Wärmepumpe vor. Es werden teurere Ersatzflächen genutzt bzw. geschaffen:

Etwa durch Anordnung der vollständigen WP im Außenbereich (Monoblock-Technologie). Etwa durch Errichtung von freistehenden Wärmezentralen im Außenbereich von Wohnanlagen. Etwa durch Nutzung von Dachräumen. Etwa durch Umnutzung und Ersatzvornahme existierender Räume.
Kostenkennzahl: +40 EUR/m²WNF oder +2.800 EUR/Whg

Chance: Sommerliche Temperierung aus der Warmwasserbereitung
Die Wohnungen werden, im Ausmaß des Wärmebedarfs zur Warmwasserbereitung, moderat temperiert. Es wird ein zusätzlicher Kältespeicher errichtet. Es wird die Heizungsverteilung hydraulisch zum wechselweisen Betrieb aus dem Kältespeicher vorgerichtet. Es werden, sofern kein Flächenheizsystem vorliegt, einzelne Radiatoren gegen Konvektoren ausgetauscht. Eine Kühlung über das Ausmaß des Wärmebedarfs zur Warmwasserbereitung hinaus ist auch gegen die Außenluft möglich, allerdings um den Preis des „Thermischen Abfalls“, also des Wärmeeintrags in die warme Außenluft.
Kostenkennzahl: +35 EUR/m²WNF oder +2.500 EUR/Whg
17,5 EUR/m² für den Kältespeicher und die hydraulischen Ergänzungen in der zentralen Anlage. 17,5 EUR/m² für die Konvektoren.

Folgende Anwendungsfälle werden in der Studie in vergleichbarer Art beschrieben:

• Ersatz der Gasthermen durch eine zentrale Luftwärmepumpe
• Umstellung einer bestehenden zentralen Gasheizung
• Ersatz des zentralen Gaskessels durch Fernwärme
• Ersatz des zentralen Gaskessels durch einen Pelletkessel
• Ersatz des zentralen Gaskessels durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe
• Ersatz des zentralen Gaskessels durch eine Erdwärmepumpe
• Umstellung bestehender Gas-Etagenheizungen
• Ersatz der Gasthermen durch Fernwärme
• Ersatz der Gasthermen durch einen Pelletkessel
• Ersatz der Gasthermen durch eine zentrale Luftwärmepumpe
• Ersatz der Gasthermen durch eine zentrale Erdwärmepumpe
• Ersatz der Gas-Etagenheizungen durch eine Gemeinschaftstherme
• Ersatz der Gas-Etagenheizungen durch dezentrale Mini-Wärmepumpen
• Umstellung bestehender Gas-Einzelöfen
• Ersatz der Gas-Einzelöfen durch Fernwärme
• Ersatz der Gas-Einzelöfen durch einen Pelletkessel
• Ersatz der Gas-Einzelöfen durch eine zentrale Luft-Wasser-Wärmepumpe
• Ersatz der Gas-Einzelöfen durch eine zentrale Erdwärmepumpe