Energiewende bei der Beheizung von Hallen

Hohe Decken und sehr große Raumvolumen, eine geringe Wärmedämmung der Gebäudehülle oder auch offene Hallentore stellen große Herausforderungen für effiziente Heizungssysteme bei Hallen dar. Gleichzeitig stellt der Gesetzgeber immer wieder neue Anforderungen an Heizungsanlagen bei Modernisierungen und Neubauten, um auch hier die Energiewende voranzutreiben. Wie lassen sich Industrie- und Gewerbehallen künftig energetisch sinnvoll bei gleichzeitig geringen Betriebskosten beheizen?

Herausforderungen beim Beheizen von Hallen

  • Bei hohen Decken steigt Warmluft nach oben und sammelt sich unter der Hallendecke.
  • Offene Hallentore sorgen für Zugluft und einen hohen Luftaustausch durch einströmende Kälte.
  • Die Gebäudehülle ist meist nur unzureichend gedämmt und sorgt für Wärmeverluste.
  • Es gibt verschiedene Arbeitsbereiche, die unterschiedliche Anforderungen an die Raumtemperatur haben.
  • Sensible Materialien erfordern eine konstante Raumtemperatur.
  • Anforderungen durch das Arbeitsschutzgesetz müssen eingehalten werden.
  • Die Halle oder einzelne Arbeitsbereiche werden nur selten genutzt und brauchen daher nur kurzfristig und temporär beheizt werden.

Gesetzliche Anforderungen des GEG beim Beheizen von Hallen

Das GEG wurde 2020 beschlossen und trat 202 in Kraft. Es bündelt damit das bisherige Energieeinsparungsgesetz EnEG, die Energieeinsparverordnung EnEV und das Erneuerbaren-Energien-Wärme-Gesetz EEWärmeG. Das Ziel des GEG ist die Reduzierung des Energiebedarfs beim Beheizen von Gebäuden. Es gilt zunächst für alle Neubauten und bei Sanierungen, wenn relevante Veränderungen an der Gebäudehülle vorgenommen werden. Umgekehrt gilt es nicht bei Stallungen, Betriebsgebäuden, die großflächig und lang offengehalten werden sowie weiteren Gebäudetypen wie Traglufthallen, unterirdischen Bauten oder sonstigen handwerklichen, gewerblichen oder industriellen Gebäuden, die auf eine Raum-Solltemperatur von weniger als 12°C oder jährlich weniger als vier Monate beheizt oder jährlich weniger als zwei Monate gekühlt werden.

Strahlungsheizungen als energieeffiziente Hallenheizung

Trotz des GEG ist der Einbau von Strahlungsheizungen bei Raumhöhen von über vier Metern aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz gemäß §10 Abs. 4 weiterhin möglich. Lediglich die primärenergetische Anforderung (PEB) der Halle verschärft sich um 25%. Gleichzeitig entfällt wiederum die Pflicht, die PEB-Anforderungen der EnEV um 15% überzuerfüllen.

Aktuell ist eine Novelle des GEG in der Debatte, die 2024 in Kraft treten soll und eine Nutzung von 65 % regenerativer Energien beim Betrieb neuer Heizungen vorsieht sowie ein sukzessives Verbot des Einbaus neuer Heizungen vorsieht, die mit fossilen Brennstoffen beheizt werden. Hier kam es bislang (Stand Mai 2023) jedoch noch zu keiner Einigung.

Vorteile von dezentralen Strahlungsheizungen

An der Decke montierte Strahlungsheizungen sind derzeit eine der am häufigsten genutzten Heizungssysteme für Hallenbauten. Dies nicht ohne Grund, denn die Infrarotheizungen bringen neben ihrer unkomplizierten Montage, die auch als Nachrüstung oder bei einer Modernisierung eines bestehenden Heizungssystems quasi im laufenden Betrieb möglich ist, eine Reihe von Vorteilen mit sich:

  • angenehmes Raumklima auch bei geringen Lufttemperaturen
  • emissionsarm
  • Beheizen einzelner Arbeitsbereiche möglich
  • keine Vorlaufzeiten, d. h. beispielsweise ist eine Nachtabsenkung möglich
  • frei von Zugluft und keine Staubaufwirbelung
  • wartungsarm
  • unempfindlich gegenüber geöffneten Hallentoren
  • zielgerichtete Wärmeleitung

Insgesamt lassen sich mit modernen Strahlungsheizungen bis zu 70 % des Energiebedarfs gegenüber konventionellen Heizungssystemen einsparen. Trotz der Nutzung des fossilen Energieträgers Gas gelten sie damit als optimale Lösung, um auch Hallen mit ihren baulichen Herausforderungen energieeffizient zu beheizen.

Hallen mit regenerativen Energien beheizen

Neben dem Einsatz von Strahlungsheizungen bietet sich im Kontext der Energiewende auch der Einsatz regenerativer Energien für die Heizungsanlage an. Hier sind vor allem Pelletheizungen immer wieder im Gespräch, da diese als CO2-neutral gelten. Dies ist allerdings umstritten, da Kritiker anführen, dass das CO2 eher im Holz gebunden bleiben und nicht durch Verbrennung freigesetzt werden solle.

Warmwasserbeheizte Deckenstrahlplatten oder auch Fußbodenheizungen eignen sich als zentrale Anlagen in Verbindung mit Wärmetauschern und PV-Anlagen, allerdings ist der nachträgliche Einbau vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv, sodass sie vorwiegend bei Neubauten zum Einsatz kommen. Bei Neubauten weist dieser Heizungstyp in Verbindung mit regenerativen Energien allerdings eine hervorragende Klimabilanz auf.

Elektroheizungen sind für große Hallen aufgrund der hohen Betriebskosten kaum realisierbar beziehungsweise eignen sich vor allem für den kurzzeitigen Betrieb. Eine Ausnahme sind hier Anlagen, die mit einer großflächigen PV-Anlage kombiniert werden, sodass der Strom kostenlos selbst erzeugt werden kann und nicht teuer eingekauft werden muss.

Dunkelstrahler mit Wasserstoff betreiben

Derzeit noch nicht flächendeckend verbreitet, jedoch bei einem weiteren Ausbau des Wasserstoffbetriebes sicherlich auf dem Vormarsch sind Dunkelstrahler, die ausschließlich mit Wasserstoff betrieben werden. Dazu bedarf es einer speziellen Bauweise, die auf die höheren Temperaturen ausgelegt ist, mit denen Wasserstoff verbrennt. Ansonsten unterscheiden sich die Dunkelstrahler mit Wasserstoff nicht von den bislang verbreiteten gasbetriebenen Strahlungsheizungen – mit all ihren Vorteilen im Hallenbau.

H2ready – Gasheizungen mit Wasserstoff betreiben

Eine neue Generation der Gasheizungen trägt das Label „H2 ready“. Das bedeutet, dass ein Anteil des Brennstoffes Gas bei diesen Heizungstypen durch Wasserstoff ersetzt werden kann. Das hat den Vorteil, dass beim Verbrennen von Wasserstoff vor allem Wasser entsteht – und damit keine klimaschädlichen Gase. Derzeit ist in öffentlichen Netzen eine Gaseinspeisung von 10 % erlaubt, in Zukunft sind jedoch 20 oder auch 30 % denkbar.

Vor allem der grüne Wasserstoff – hergestellt ausschließlich durch erneuerbare Energien – gilt als Brennstoff der Zukunft. Derzeit sind jedoch auch der sogenannte blaue Wasserstoff, der aus Dampfreformierung von Erdgas gewonnen wird, und türkiser Wasserstoff (durch die thermische Spaltung von Methan) als mögliche Brennstoffe für die Energiewende in der Diskussion.

Bei einer Modernisierung der bestehenden Hallenheizung lohnt sich deshalb eine Überprüfung, ob nicht ein H2 ready-Brennwertkessel infrage kommt.

Die Neuheit: Infrarotheizungen mit unterschiedlichen Energieträgern

Der Trend der Zukunft geht aktuell zu Infrarot-Heizungsanlagen, die gleich mehrere Energieträger nutzen können. Ausgelegt sind die Heizungen auf Erdgas, Bio-Gas und Flüssiggas genauso wie auf die Einspeisung von Strom und Wasserstoff. Je höher in Zukunft der Anteil von Strom und H2 ausfällt, desto weniger fossiles Gas kommt beim Betrieb der Heizung zum Einsatz. Das reduziert den Ausstoß von klimaschädlichen Abgasen und senkt gleichzeitig die Betriebskosten – ganz gleich, wie sich der Energiemarkt in Zukunft entwickeln wird.

Hallen energieeffizient und nachhaltig beheizen

Nicht nur die gesetzlichen Anforderungen des GEG, sondern auch der eigene Beitrag zur Energiewende bei gleichzeitiger Einsparung von Energiekosten führen bei Hallenbesitzern immer wieder zum Wunsch nach einer energieeffizienten Heizungsanlage. Da Hallen jedoch sehr individuell sind, gibt es keine pauschale Heizungslösung, die eine optimale Lösung für alle Hallentypen darstellt. Ganz gleich, ob Sie eine Modernisierung oder den Neubau einer Halle planen: Lassen Sie sich durch unsere Expert:innen unverbindlich zu modernen Heizungsanlagen beraten. Wir ermitteln gemeinsam mit Ihnen eine nachhaltige und moderne Heizungsanlage, die perfekt auf Ihre Anforderungen abgestimmt ist und dabei selbstverständlich alle gesetzlichen Vorgaben erfüllt.