Technologiemix für Hallenheizungen im Bestand und Neubau

Mit der Novellierung des GEG steigen die gesetzlichen Anforderungen beim Betrieb von Hallenheizungen an, um die Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen. Während für Bestandsbauten Übergangsfristen beim Austausch einzelner Komponenten der Heizungsanlage gelten, gibt es für den Neubau strenge Vorgaben. Für Hallenheizungen gelten aufgrund der bautechnischen Besonderheiten von Hallen mit einer Deckenhöhe von mehr als vier Metern zudem einige Ausnahmen gegenüber Wohnbauten. Nichtsdestotrotz lohnt es sich, bei der Planung der Hallenheizung auf eine zukunftsorientierte und effiziente Heizungslösung zu setzen. Teilweise bietet sich hier ein Technologiemix für Hallenheizungen an – sowohl im Bestand als auch im Neubau.

Besonderheiten von Hallenheizungen

Gegenüber Wohngebäuden weisen Hallenbauten einige bauliche Besonderheiten auf. Große Räume mit hohen Decken und einem entsprechend großen Luftvolumen, definierte Arbeitsbereiche mit unterschiedlichen Ansprüchen an die Raumtemperatur und die Notwendigkeit, eine temporär Nutzung sowie die Notwendigkeit, Staub und Zugluft zu vermeiden, sind nur einige der Unterschiede gegenüber Wohn- und Bürogebäuden. Gegebenenfalls sind auch die auftretenden Lasten im Bodenbereich von Bedeutung, um Flächenheizungen statisch richtig zu dimensionieren. Geöffnete Hallentore und eine unzureichende Dämmung der Gebäudehülle erschweren die Nutzung konventioneller Heizungsanlagen zusätzlich.

Einsatz von Flächenheizungen

Deckenstrahlplatten, Fußbodenheizungen oder die Betonkerntemperierung sind mögliche Techniken, um Gebäude mit niedrigen Temperaturen zu erwärmen. Die Technologien haben sie den Vorteil, dass die Wärmeerzeugung durch Umweltwärme und Abwärme aus Prozessen problemlos möglich ist. Gängige Methoden sind hier Wärmepumpen in Verbindung mit Geothermie, Solarthermie oder auch der Abwärme aus Prozessen, um Brauchwasser für den Betrieb der Heizungen zu erwärmen. Solarthermische Anlagen eignen sich zudem auch ohne Wärmepumpen für den Betrieb der Hallenheizung. Der erzeugte Strom von PV-Anlagen kann außerdem genutzt werden, um die Wärmepumpe anzutreiben oder aber auch, um elektrische Infrarotstrahler zu betreiben. Der Vorteil: In einigen Fällen ist es möglich, die Flächenheizungen im Sommer auch zur Hallenkühlung einzusetzen.

Allerdings reicht die Leistung der erneuerbaren Energien in der kalten Jahreszeit bei extremen Minusgraden nicht immer aus, um die Heizungen zuverlässig zu betreiben und die erforderlichen Raumtemperaturen zu erreichen. Hier ist eine Kombination mit anderen Heizungssystemen sinnvoll, um die Spitzenlasten abzudecken.

Gaswärmepumpen zur Heizung und Kühlung

Im Gegensatz zu elektrisch betriebenen Wärmepumpen nutzen Gas-Wärmepumpen den Brennstoff Gas, um den Motor des Kältemittelprozesses anzutreiben. Dadurch ist der Betrieb günstiger, die Abwärme des Verbrennungsprozesses unterstützt den Prozess und es bedarf keiner weiteren Alternativen zur Abdeckung von Spitzenlasten. Zudem hat eine Gas-Wärmepumpe den Vorteil, dass sie sich auch zum Kühlen eignet.

Brennwerttechnik mit Wärmerückgewinnung

Die Brennwerttechnik nutzt die Abwärme aus Abgasen, um Wasser oder Luft zu erwärmen, die anschließend zum Heizen genutzt werden kann. So verringern sich die Energiekosten durch die Wärmerückgewinnung um bis zu 50 Prozent. Die Einbindung derartiger Wärmetauscher ist dabei in ganz unterschiedlichen Systemen wie Warmlufterzeugern als Luft-Luft-Wärmetauscher zur Erwärmung von Frischluft oder bei Infrarotheizungen über einen Luft-Wasser-Wärmetauscher möglich. Mit einem Pufferspeicher lässt sich das erwärmte Wasser anschließend für andere Anwendungen wie beispielsweise den Betrieb einer Fußbodenheizung nutzen.

H2ready-Strahlungsheizungen

Grüner Wasserstoff gilt als Brennstoff der Zukunft. Bereits heute wird H2 in geringen Mengen dem fossilen Brennstoff Gas für den Betrieb von Heizungssystemen beigemischt. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, Gasheizungen komplett mit Wasserstoff zu betreiben – sofern diese „H2ready“, d. h. auf die höheren Verbrennungstemperaturen des Wasserstoffs ausgelegt, sind. Entsprechend gekennzeichnete Dunkelstrahler sind bereits heute erhältlich. Sie lassen sich aktuell wie gewohnt mit Gas befeuern, können später jedoch problemlos einfach auf Wasserstoff umgestellt werden – und gleichzeitig ihre Vorteile in puncto Energieeffizienz weiter ausspielen. Schließlich gelten Infrarotheizungen als bislang wohl beste Methode, um auch große Hallen zuverlässig zu beheizen. Vorteile sind unter anderem die geringen Betriebskosten, Wartungsfreiheit, eine problemlose Montage, die hohe Flexibilität in der Nutzung, keine Staubaufwirbelung oder Zugluftbildung und das angenehme Raumklima, das bereits bei geringen Raumtemperaturen entsteht.

Anforderungen des GEG 2024 im Bestands- und Neubau

Tauschen Sie nach und nach einzelne Heizungselemente (Infrarotstrahler oder Warmluftheizungen) aus, gilt ab 2024 eine Übergangsfrist von zehn Jahren ab dem Tausch des ersten Geräts. Es ist hiernach möglich, die Hallenheizung innerhalb von zehn Jahren sukzessive zu erneuern und währenddessen weiterhin mit fossilen Brennstoffen zu heizen. Erst innerhalb des elften Jahres haben Sie ein Jahr Zeit, um auf den geforderten Anteil von 65 Prozent erneuerbarer Energien (Strom, Wasserstoff und Bio-Flüssiggas) im laufenden Betrieb umzusteigen.

Ersetzen Sie Ihre Heizungsanlage vollständig, gilt im Prinzip die Regelung von 65 Prozent erneuerbarer Energien. Reduziert sich der Energiebedarf gegenüber der alten Heizung um 40 Prozent, dürfen Sie die Heizung bis 2044 komplett mit fossilen Energieträgern betreiben. Ersetzt eine moderne Infrarotstrahlungsheizung ein veraltetes System, sind diese Einsparungen oft problemlos möglich.

Für Neubauten von Hallen gelten die Regeln grundsätzlich ab 2024, wobei das Gesetz vorsieht, dass die ab 2024 eingebauten Öl- oder Gasheizungen ihre Wärme ab 2029 zu mindestens 15 %, ab 2035 zu mindestens 30 % und ab 2040 zu mindestens 60 % aus grünem bzw. blauem Wasserstoff oder Biomasse (Bio-Methan oder Bio-Propan) gewinnen.

Welcher Technologiemix eignet sich für Hallenheizungen?

Die Erfüllung der 65 %-Regel ist technologieoffen und es gibt bestimmte Optionen, bei denen auch ohne Nachweis davon ausgegangen wird, dass Heizungsanlagen die Vorgaben erfüllen.

Das Gesetz nennt hier den Betrieb elektrischer Wärmepumpen, Stromdirektheizungen, Solarthermie, die Nutzung von 65 % Wasserstoff, Biomasse oder Bio-Gas sowie der Anschluss an das Fernwärmenetz.

Das bedeutet: Planen Sie eine Heizungsanlage im Neubau oder Bestand, dann lohnt es sich, diese Vorgaben zu berücksichtigen. Konkret sind beispielsweise folgende Heizungsarten möglich, die einen Technologiemix für den nachhaltigen und effizienten Betrieb nutzen:

 

  • Dunkelstrahler, die zu mindestens 65 % mit Wasserstoff oder Bio-Gas betrieben werden,
  • Strahlungsheizungen mit Solarthermie, die in Lastspitzen durch eine weitere Heizungsart ergänzt werden,
  • der Betrieb elektrischer Heizungen, die über die PV-Anlage gespeist werden, bei Lastspitzen durch eine weitere Heizungsart ergänzt werden,
  • Hybridsysteme, die eine Wärmepumpe für die Hallenheizung nutzen und Lastspitzen im Winter durch eine Infrarotheizung mit fossilen Brennstoffen abdecken,
  • Brennwertkessel mit Wärmerückgewinnung, z. B. in der Kombination von Infrarotheizungen und der Erwärmung von Brauchwasser,
  • eine Kombination aus Wärmepumpen, Elektro-Strahlungsheizungen, H2- oder Gas-Dunkelstrahlern.

Eine Verpflichtung, erneuerbare Energien einzusetzen, gibt es dem GEG zufolge dabei nach §10 nicht. Es bietet sich allerdings an, die Modernisierung der Hallenheizung oder den Einbau der Heizung in einen Neubau entsprechend zukunftsorientierter Kriterien zu planen und den Einsatz von Wärmepumpen, Warmlufterzeugern und H2ready-Strahlungsheizungen als hybride Lösungen zu berücksichtigen – nicht zuletzt, um die eigene Unabhängigkeit der in Zukunft weiter steigenden Energiepreise zu erhöhen.

Bei nur gelegentlich genutzten Hallen und Werkstätten bietet sich unter Umständen bislang auch der Betrieb von Holzheizungen und mobilen Heizungen an, die mit Öl, Gas oder Strom betrieben werden. Elektrische Infrarotstrahler lassen sich über die PV-Anlage speisen und bei Lastspitzen durch mobile Heizungen ergänzen. Da diese Methode jedoch vergleichsweise kostspielig ist und Gebäude mit einer Deckenhöhe von weniger als vier Metern nicht unter die Hallendefinition des GEG fallen, bleibt dieser Technologiemix jedoch in Zukunft wohl eher die Ausnahme.

Individuelle Beratung für die optimale Hallenheizung

Genauso individuell wie eine Halle ist die hierfür optimale und maximal effiziente Heizungsanlage. Etapart verfügt über eine jahrzehntelange Expertise im nachhaltigen Bau von Hallenheizungen. Kontaktieren Sie uns für ein unverbindliches Beratungsgespräch, um den passenden Technologiemix für Ihre Hallenheizung zu ermitteln – zur maximalen Effizienz, Reduzierung der Heizkosten und mit Blick auf das GEG nachhaltig und zukunftsorientiert.