Während warme Luft im Geschossbau nahezu hundertprozentig im Raum nutzbar bleibt, steigt sie in Hallen aus dem Nutzungsbereich raus bis hoch unter das Hallendach. Hier liegt ein Grund für die große Überlegenheit von Infrarottechnik beim Heizen von Hallengebäuden.

Novelle des Gebäudeenergie-Gesetzes: Energie sparen nur durch Differenzierung der Gebäude möglich – Industriehallen sind keine Kitas

Wie wird Energie richtig eingesetzt? Was bedeutet Effizienz? In der aktuellen Energiepolitik der Bundesregierung klafft eine große Lücke zwischen Anspruch und Realität. Denn: Industriehallen werden nicht als Industriehallen behandelt, weil sie nur zwei Prozent der Gebäude ausmachen – obwohl sie aber für 15 Prozent der Treibhausgas-Emissionen sorgen. Letzteres spielte bislang keine Rolle. Hinter diesen zwei Prozent verbergen sich 420.000 bis 480.000 Hallengebäude, die in Industrie, Gewerbe und Kommunen als Fertigungshalle, Logistikhalle, Werkstatt, Sporthalle oder Verkaufsstätte genutzt werden. Eine kleine Zahl, die für einen deutlichen Anteil des Energieverbrauchs und der THG-Emissionen in Deutschland verantwortlich ist.

Dass in diesen Hallengebäuden ein enormes Potenzial zur Energieeinsparung steckt, liegt auf der Hand. Mit Deckenhöhen von 4 bis 40 Metern und Flächen bis 10.000 Quadratmetern lassen sich ihre Raumdimensionen nicht mit Wohnungen, Büros oder Kitas vergleichen, die üblicherweise in Geschossbauweise mit lichten Höhen von etwa 2,50 Metern errichtet werden. Das gilt auch für die Beheizung solcher Raumkolosse – sie ist ungleich viel anspruchsvoller als in den sehr viel niedrigeren Geschossbauten. Diese Differenzierung wird im Gebäudeenergie-Gesetz derzeit allerdings kaum berücksichtigt.

„Wenn solche großen Räume energieeffizient geheizt werden sollen, sind ganz spezielle Technologien gefordert. Selten war es so dringend wie heute, alle technologischen Ressourcen zu nutzen, die uns zur Verfügung stehen, um der Energie-Krise wirkungsvoll zu begegnen“, sagt Thomas Kübler, Gründer und geschäftsführender Gesellschafter der KÜBLER GmbH in Ludwigshafen. Er ist ausgewiesener Experte beim Heizen von Industriehallen.
Kübler sagt: „Beim effizienten Heizen geht es darum, Wärme möglichst verlustfrei in den Hallenbereichen zur Verfügung zu stellen, wo Menschen arbeiten und Wärme benötigen. In der Regel ist das nicht in 10 oder 20 Meter Deckenhöhe, sondern in einem Bereich von rund 2,00 Metern über dem Hallenboden.“
Wie effizient spezielle Hallenheizungstechnologien arbeiten, lässt sich an energetischen Sanierungsprojekten von Industriehallen ablesen.

Bis zu 70 Prozent realisierte Einsparungen sind in der Praxis kein Einzelfall.

Die Unternehmen entlastet dies finanziell schon mit Kosteneinsparungen von mehreren zehn- oder sogar hunderttausend Euro pro Jahr, je nach Projektgröße. Entsprechend hoch fallen die Treibhausgas-Minderungen aus. Es werden durch diese enorme Reduzierung des Energieeinsatzes große Beiträge zur notwendigen Erreichung der Klimaziele erreicht.
Durch geeignete Technologien wie dezentrale Infrarot-Hallenheizungen ließen sich rund 50 Prozent Einsparpotenzial erschließen, also rund 65 TWh (65.000.000.000 kWh). Bei einem CO2-Anteil von 0,247 kg /kWh entspräche dies rund 16.055.000 Tonnen des Treibhausgases CO2.

Wenn wiederum nur die Hälfte der entsprechenden Hallengebäude anlagentechnisch saniert würden, läge die CO2-Minderung immer noch bei rund 8 Millionen Tonnen – ein großer Schritt in Richtung Effizienz- und Klimaziele. Dieses Potenzial ist aufgrund der verfügbaren Technologien, einer überschaubaren Anzahl an Entscheidern und der guten Wirtschaftlichkeitsaspekte für die Industrie wie Kosten, ROI, Rendite relativ gut erschließbar.
Aktuell sieht es jedoch so aus, dass diese hocheffizienten Hallenheizungs-Technologien eingebremst werden. Unter dem Druck der durch den russischen Ukraine-Krieg verursachten Gaskrise und der selbstgesteckten Klimaziele verbietet die Bundesregierung beispielsweise den Einbau gasbetriebener Heizungen pauschal ab 2024. Zudem wurden quasi über Nacht die Fördermöglichkeiten für Gas-Hybrid-Heizungen gestrichen.

Kübler sagt: „Diese Entscheidungen haben bei den Verantwortlichen in Industrie und Gewerbe für jede Menge Verunsicherung gesorgt und gehen zudem an der gebäudephysikalischen Realität von Hallen vorbei. Denn dezentrale Infrarot-Heizungstechnologien stellen unter den anspruchsvollen Bedingungen von Hallengebäuden vielfach die einzige ökologisch, wirtschaftlich und funktional sinnvolle Möglichkeit der Wärmeversorgung dar.“

Die Förderung von Wärmepumpen ist im Geschossbau (Wohngebäude und Nichtwohngebäude wie z. B. Büros, Gaststätten, Kindergärten oder Krankenhäuser) ein wirksamer Hebel für die Energiewende. Allerdings leidet der Bereich schon jetzt an der Knappheit der Ressourcen. Um die Ziele der Politik zu erreichen, müssten jeden Tag 2.000 Wärmepumpen eingebaut werden.
„Neben mangelnder Materialverfügbarkeit gibt es auch nicht genügend für Wärmepumpen geeignete Häuser im Gebäudebestand und wir haben es mit einem großen Personalmangel im Handwerk zu tun. Von den vorhandenen Handwerkern ist bisher leider auch nur ein zu kleiner Anteil für den Einbau von Wärmepumpen qualifiziert. Hier klaffen Politik und Realität stark auseinander,“ sagt Martin Oldeland, stellvertretender Vorsitzender des Bundesdeutschen Arbeitskreises für Umweltbewusstes Management (B.A.U.M.)
„In Hallengebäuden der Industrie haben Wärmepumpen neben der Verfügbarkeit zudem den Nachteil, dass sie ihre Stärken kaum ausspielen können“, sagt Kübler.

Der Einsatz von Wärmepumpen ist im Sanierungsbereich von Hallen kaum möglich.

Denn wer könnte ganze Produktions- oder Lagerhallen inklusive Maschinenpark frei räumen, um im Boden die mit Wärmepumpen assoziierten Fußbodenheizung zu verlegen? Auch im Hallenneubau ist der Einsatz warmwasserbasierter Heizungstechnologien wenig funktional. Im Gegensatz zu dezentralen IR-Heizsystemen haben Warmwassersysteme aufgrund ihrer Trägheit den großen Nachteil, dass sie den häufig wechselnden, lokal und zeitlich variablen Wärmebedarf in diesen Gebäuden nicht effektiv bedienen können. Zum Beispiel bei Schichtbetrieb, bei geöffneten Toren, bei der Beheizung einzelner Arbeitsbereiche (z. B. Kommissionierung in Logistikhallen) oder bei der Beheizung einzelner Spielfelder, beispielsweise in Tennishallen. Kübler sagt: „So sinnvoll Wärmepumpen im Wohnungs- und Geschossbau sind, in Hallengebäuden heizen sie dem Wetter hinterher“.

Wie können nun die großen Effizienzpotenziale dezentraler Hallenheizungstechnologien in der Industrie genutzt werden?

Unter Experten sieht man das so: Alles steht und fällt mit der Anerkennung von Hallen als eine eigene Gebäudekategorie, die besondere Anforderungen an die Heiztechnik stellt und demnach entsprechend geeigneter, spezieller Technologien bedarf. Zu den effizientesten zählen dabei moderne Hallenheizungen wie Infrarot-Dunkelstrahler, die mit Erdgas, Flüssiggas oder Biomethan im Mix mit grünem Wasserstoff betrieben werden – häufig mit beeindruckenden Einspareffekten von 30 bis 70 Prozent (s. o.). Die derzeit mögliche Zertifizierung von 20 Prozent H2-Beimischung ist bei den führenden Herstellern erfolgt. Unter Laborbedingungen sind 80 Prozent problemlos möglich. 100 Prozent werden durch Nachrüst-Kits in den nächsten Jahren erreicht werden. Moderne dezentrale Infrarot-Heizungssysteme können über Brennwerttechnik nicht nur die Heizungsabwärme nutzen, sie binden auch die Abwärme aus Produktionsprozessen ein, beispielsweise die von Kompressoren oder Härteöfen. Voll digitalisiert lässt sich ihre Effizienz über den gesamten Heizprozess monitoren und in zertifizierten Energiemanagement-Systemen dokumentieren. Die Bedienbarkeit ist bei diesen modernen Lösungen vorbildlich.

Eine gute Nachricht ist auch: Es gibt bei diesen Hocheffizienzsystemen kein Finanzierungsproblem.

Denn die Hallenheizung kann gemietet werden. Dabei sind die Kosteneinsparungen durch den reduzierten Energieverbrauch in der Regel so hoch, dass sie nicht nur den Mietpreis kompensieren, sondern unter dem Strich Geld für die Unternehmen übrig bleibt. Durch das Mietmodell lassen sich also ohne zu investieren – und übrigens auch ohne Abschreibungsaufwand – moderne Effizienztechnologien nutzen und zudem ein positiver Deckungsbeitrag erwirtschaften. Ein attraktives Mittel, um die lange angestrebte und bislang unerreichte Sanierungsquote von 2 Prozent vielleicht doch noch zu erreichen.