Schritt für Schritt: Einbau einer Luft-Wasser-WP mit wassergeführtem Kaminofen

Bei einem individuellen KfW 40-Neubau in Holzständerbauweise setzte der Bauherr schon bei der Planung 2019 ganz auf Nachhaltigkeit. Auch bei der Heiztechnik kam eine Lösung mit Erneuerbaren zum Einsatz: Eine Kombination aus leistungsstarkem, wassergeführtem Kaminofen mit einer hocheffizienten Wärmepumpe und einem speziellen 1.000 Liter-Pufferspeicher.

Dass die Heiztechnik für das in allen Räumen mit Fußbodenheizung ausgestattete neue Wohnhaus „irgendwas mit Holz“ zu tun haben muss, war von Anfang an gesetzt. Schließlich spielt dieser Naturstoff im Leben des Bauherrn und seiner Familie schon seit Jahrzehnten eine Rolle. Alle überwiegend in Holz­ständerbauweise errichteten, großteils mit Holzfaserdämmstoffen gedämmten Objekte des studierten Grafik-Designers tragen im Erscheinungsbild außen wie innen seine Handschrift und fügen sich harmonisch in das ausgedehnte, idyllisch im Grünen gelegene Areal ein – quasi als einmaliges architektonisches Gesamtkunstwerk.

Kombination aus Wärmepumpe und wassergeführtem Kamin

Auch beim Heizsystem der Objekte des bau- und planungslustigen Designers nimmt Holz eine zentrale Funktion ein: Setzte der Bauherr in den 1990er Jahren zur Wärmeversorgung des ersten holzfasergedämmten Holzständer­hauses auf einen großen, Stückholz befeuerten Grundofen in Kombina­tion mit einer mit Flüssiggas (LPG) betriebenen Zentralheizung mit zwei separaten Kreisläufen für Heizkörper und Fußbodenheizung, besteht das Heizkonzept beim jetzt abgeschlossenen Neubauprojekt aus einer besonders effizienten Luft-Wasser-Wärmepumpe (maximaler COP durch direkte Kondensation im Speicher) sowie einem modernen, mit 11 kW Nennwärmeleistung (NWL) ausreichend starken wassergeführten Kaminofen, der mit 7,9 kW rund Zweidrittel der erzeugten Wärmeenergie in den Pufferspeicher überführt. Ein Drittel geht über die Ofenhaut in den Aufstellraum. Selbstverständlich ging dem eine fundierte Anlagenplanung mit Heizlast­berechnung nach DIN EN 12831 durch ein Planungsbüro voraus. Dann konnte es losgehen und die Arbeiten begannen mit der Anlieferung und Aufstellung des Pufferspeichers.

Aus heutiger Sicht war es, nicht nur aus Gründen der Nachhaltigkeit, sondern auch in Anbetracht des in der Planungsphase 2019 noch völlig unvorhersehbaren Ukraine-Kriegs mit all seinen weltweiten energiepoliti­schen Turbulenzen sowie deren heftige unkalkulierbare Auswirkungen auf die Preise und Verfügbarkeit fossiler Energieträger eine kluge und weise Entscheidung, mit „Holz“ und „Luft“ komplett auf regenerative Energien zu setzen. Lassen sich damit doch die jeweiligen spezifischen Vorzüge langfristig kostengünstig und erheblich CO₂-reduziert nutzen. Der in Europa führende Fachverband für Haus-, Heiz- und Küchen­technik (HKI) machte im Juli 2022 darauf aufmerksam, dass in Deutschland mittlerweile in jedem dritten Neubau eine Luftwärmepumpe eingesetzt wird und begründet den Trend damit, dass diese im Jahresmittel mit einem Kilowatt Strom rund das Vierfache an Wärmeenergie erzeugten.

Kaminofen unterstützt Wärmepumpe bei frostigen Temperaturen

Die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen, die der Außenluft mithilfe eines Kältemittelkreis­laufes die vorhandene Wärme entziehen und diese in Heizenergie umwandeln, hängt nicht nur von der Dämmung des Gebäudes, der gewünschten Raum­temperatur sowie der gezapften Brauchwassermenge ab, sondern in erheblichem Maße auch von den schwankenden Außentemperaturen. Das bedeutet, dass die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen mit zunehmend niedrigeren Außen­temperaturen sinkt. Je nach zum Einsatz kommender Technik und dem Temperaturstand im Pufferspeicher wird dann im Monobetrieb früher oder später vollautomatisch ein in das System integrierter elektrischer Heizstab zugeschaltet (je nach Größe des Pufferspeichers sind 9 kW keine Seltenheit).

Bei sehr effizienten Wärmepumpen ist das aber erst bei hohen niedrigen Außentemperaturen von mehr als -10°C der Fall, bei weniger effizienten Wärmepumpen erfolgt die Zuschaltung des Heizstabs schon deutlich darüber, was einen signifikant höheren Stromverbrauch und damit nicht unerhebliche Kosten zur Folge hat. Die in unserem Fallbeispiel gezeigte Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeitet nach Herstellerangaben beispielsweise bei einer Außentemperatur von bis zu -10°C und einer Vorlauf­temperatur von 50°C ganz ohne Zusatzheizung.

Und gerade im niedrigen, „kritischen“ Außentemperaturbereich kann ein wassergeführter Kaminofen sein Potenzial voll ausspielen, da er in der Regel befeuert wird, wenn es draußen knackig kalt ist und Luft-Wasser-Wärmepumpen eben genau dann an ihre Grenzen stoßen. Die Kombination einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer modernen Holzfeuerung bietet sich also in vielen Fällen an - eine exakte Anlagen­planung mit qualifizierter Heizlastberechnung und entsprechender Dimensionierung der heizungs­tech­nischen Komponenten vorausgesetzt.

Fördergelder für Kaminofen mit Wassertasche

Auch wenn die hier installierte Luft-Wasser-Wärmepumpe im Prinzip allein den Neubau ganzjährig mit Energie für Heizung und Brauchwasser versorgen könnte, war die Möglichkeit der ergänzenden Holzbefeuerung des Objekts für den Bauherrn einfach zu verlockend. Und weil seinerzeit von der KfW im Rahmen eines Förderprogramms für KfW40-Neubauten ein günstiges Darlehen zu 0,75% Verzinsung angeboten wurde, das der Bauherr in Höhe von 100.000 EUR in Anspruch nahm und im Programm auch noch ein Abzug in Höhe von 15.000 EUR gewährt wurde, wenn zusätzlich ein weiteres regeneratives Heizsystem (hier Kaminofen mit Wassertasche) installiert würde, fiel die Entscheidung für den Ofen leicht.

Eines gilt es gerade bei gut gedämmten Objekten, gleich ob Neu- oder Altbau, aber zwingend zu beachten: Die Leistung des wassergeführten Kaminofens muss exakt auf das Heizsystem angepasst sein, das heißt, dass der Aufstellraum beim Befeuern nicht überhitzt, und dennoch ausreichend Wärmeenergie in den Pufferspeicher überführt wird, wie bei dem hier installierten Ofen, der rund Zweidrittel der Wärmeleistung (das entspricht 7,9 kW) in den Pufferspeicher befördert. Sonst wird das, insbesondere an frostigen Wintertagen, entweder nichts mit dem Wohlfühlklima oder mit dem Einsparpotenzial bei den Stromkosten - faszinierendes Flammenspiel hin oder her.

Zudem sollte bei der Wahl eines wasserführenden Kaminofens nicht nur auf Verarbeitungsqualität und saubere Verbrennung, sondern auch auf Effizienz und Langlebigkeit geachtet werden. Gerade deshalb muss die Installation fachgerecht, das heißt entweder durch einen qualifizierten Ofensetzer oder durch einen SHK-Betrieb mit entsprechendem Fachpersonal, ausgeführt werden. Dann ist das Zusammenspiel und Funktionieren auch von herstellerübergreifenden heizungs­technischen Komponenten (wie hier beim Ofen bei der Kessel­sicher­heits­gruppe und der thermischen Ablaufsicherung, die dafür sorgt, dass auch bei Fehlbedienung oder Stromausfall das System zuverlässig funktioniert) garantiert und die intelligente Regelungstechnik moderner Systeme gewährleistet einen komfortablen, sicheren und effizienten Betrieb.

Kaminofen mit hohem Wirkungsgrad

Langlebigkeit ist ein Kriterium, das heute wieder zählt. Kaminöfen, auf die dieses Kriterium nicht zutrifft, die nicht so sauber wie technisch möglich verbrennen und dadurch unnötig die Umwelt belasten, gibt es leider immer noch zuhauf und schädigen das Image stückholzbefeuerter Kaminöfen als Ganzes. Der Hersteller des hier gezeigten Kaminofens setzt zum Beispiel auf wenige, besonders hochwertige, haltbare und recyclingfähige Materialien, die zu 99 Prozent aus Stahl (Ofenhaut), nahezu unverwüstlichem, sich weder verziehenden, noch verbiegenden und für Temperaturen jenseits der 1.000 Grad geeigneten Qualitäts-Grauguss (Brennraumelemente, Türen), Schamotte (Brenn­raum) und Glaskeramik (Sichtglas) bestehen.

Optimale Verbrennungs­technik ist ebenfalls ein Muss: In jedem Modell wird das Brennholz mittels ausgeklügelter Luftzufuhr sauber und energieeffizient verbrannt, wodurch nicht nur ein ansprechendes Flammenbild, sondern auch Verbrennungswerte entstehen, die deutlich besser sind, als es die gesetzlich vorgeschriebenen Normen erfordern. Das hier gezeigte Modell weist einen Wirkungsgrad von mehr als 82 Prozent auf und zählt damit zu den effizientesten Produkten am Markt - in Deutschland zugelassene Kaminöfen mit Wassertasche müssen mindestens 70 Prozent erreichen. Faustformel: Je höher der Wirkungsgrad, desto weniger Brennstoff ist zum Heizen erforderlich.

Doch damit nicht genug: Wärmeentkoppelte Türgriffe, große Feuersichtscheiben oder die Beschichtung der Ofenhülle mit speziellem Thermolack, der schon bei der Auslieferung an den Ofenhändler gehärtet ist und nicht erst mit dem ersten Anheizen eingebrannt werden muss, runden die hochwertige, langlebige Ausstattung dieses wasserführenden Kaminofenmodells ab.