Wärmepumpen sind eine umweltfreundliche Alternative zu klassischen Heizungen, aber an bestimmte Voraussetzungen gebunden. Wir zeigen dir in diesem Beitrag, welche das sind.
Inhalt des Blogartikels
Allgemeine Voraussetzungen für die Wärmepumpe im Altbau und Neubau
Eine Wärmepumpe arbeitet effizient, wenn der Heizwärmebedarf (Fachbegriff: Heizlast) von deinem Haus möglichst niedrig ist. Einen niedrigen Heizwärmebedarf erreichst du durch eine wirksame Wärmedämmung deines Gebäudes. Das betrifft die gesamte Gebäudehülle, also Fassade, Kellerdecke bzw. Bodenplatte sowie das Dach oder zumindest die oberste Geschossdecke. Wärmedämmende Fenster und Außentüren gehören ebenfalls dazu.
Zudem muss das gesamte Heizsystem zur Wärmepumpe passen. Wärmepumpen arbeiten mit niedrigen Vorlauftemperaturen und mit einer geringen Spreizung zwischen Vor- und Rücklauftemperatur. Um dennoch genügend Wärme in die einzelnen Räume zu leiten, sind große Heizflächen nötig. Wärmepumpen arbeiten daher besonders effizient mit Fußbodenheizungen oder anderen Flächenheizungen in Wänden oder Decken.
Bei einer Fußbodenheizung genügt oft eine Systemtemperatur (Vor- und Rücklauf) von 35/30 Grad Celsius. Du kannst aber auch klassische Heizkörper in Kombination mit der Wärmepumpe nutzen. Diese sind in der Regel größer als bei Heizungen mit Gas- oder Ölkesseln. Die Vorlauftemperatur kann bis zu 50 Grad Celsius betragen.
Im Neubau stellen diese notwendigen baulichen Voraussetzungen kein Problem dar. Denn das künftige Haus wird bereits in der Planungsphase für die Nutzung einer Wärmepumpe ausgelegt. Bestandsgebäude musst du oft erst sanieren, um eine Wärmepumpe effizient einzusetzen. Die Voraussetzungen für eine Wärmepumpe im Altbau sind also höher. Dazu zählen die oben erwähnten Dämmmaßnahmen und ggf. der Umbau der Heizung (kleinere Rohrquerschnitte, moderne Heizkörper oder sogar Umstellung auf Fußboden- oder andere Flächenheizungen).
Ausgangspunkt für die Planung der notwendigen Sanierungsmaßnahmen und für die Auswahl der richtigen Wärmepumpe ist die Ermittlung der aktuellen Heizlast des Gebäudes und des zu erwartenden Heizungsbedarfs nach der Sanierung. Dazu solltest du einen Heizungsexperten oder Energieberater beauftragen.
Voraussetzungen für die unterschiedlichen Wärmepumpenarten
Wärmepumpen nutzen Wärme aus der Umwelt als primäre Wärmequelle. Ihr Temperaturniveau reicht allerdings nicht aus, um die Heizung zu betreiben. Deshalb benötigt das Gerät zusätzlich Strom, mit dem es das Temperaturniveau erhöht. Die Stromkosten für die Wärmepumpe sind in der Regel gering – vor allem mit einer eigenen Photovoltaikanlage oder speziellen Stromtarifen. Sie richten sich aber auch nach der Art der Wärmepumpe bzw. primären Wärmequelle. Jede Art hat unterschiedliche Voraussetzungen.
Voraussetzungen für die Luft-Wasser-Wärmepumpe
Diese Art der Wärmepumpe nutzt die Umgebungsluft außerhalb des Gebäudes als Wärmequelle. Sie kann selbst bei Minustemperaturen der Luft noch Wärmeenergie entziehen. Dann ist jedoch eine höhere Stromzufuhr notwendig, um das für Heizungszwecke notwendige Temperaturniveau zu erreichen. Effizienz und Stromverbrauch schwanken mit den Außentemperaturen.
Dafür muss eine Luftwärmepumpe nur wenige Voraussetzungen erfüllen. Du kannst sie nahezu überall aufstellen. Der Platzbedarf ist mit rund 1 Kubikmeter gering. Die Geräte sind als Monoblock oder in Splitbauweise (je eine Außen- und Innenkomponente) erhältlich. Du benötigst für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nur einen Stromanschluss (dreiphasig wie für einen Backofen) und eine Verbindung mit dem Heizkreislauf. Bei Splitgeräten musst du den Kühlmittelkreislauf zwischen Außen- und Innengerät herstellen.
Voraussetzungen für die Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe wird auch als Erdwärmepumpe bezeichnet, da sie die oberflächennahe Wärme des Erdbodens als primäre Wärmequelle nutzt. In unseren Breiten gefriert der Boden auch in sehr kalten Wintern nur bis zu einer Tiefe von etwa 80 Zentimeter. Darunter herrschen Plusgrade, die du für eine Wärmepumpe nutzen kannst.
Zur Aufnahme der Energie benötigt die Erdwärmepumpe einen Erdkollektor bzw. Flächenkollektor, den du waagerecht in einer Tiefe von 1,2 bis 1,5 Meter installieren lassen musst. Dabei handelt es sich um ein schleifenförmig verlegtes Rohr (ähnlich einer Fußbodenheizung), in dem eine Salzlösung (Sole) zirkuliert. Die Sole nimmt Wärme aus der Erde auf und gibt diese über einen Wärmetauscher an den Kühlmittelkreislauf der Wärmepumpe ab.
Für den Erdkollektor benötigst du auf deinem Grundstück eine große und nicht überbaute Fläche. Laut einer Faustregel muss die Kollektorfläche etwa das Doppelte der zu beheizenden Fläche im Haus betragen. Für ein Haus mit 100 Quadratmeter Wohnfläche ist also eine Kollektorfläche von etwa 200 Quadratmeter notwendig.
Eine andere Möglichkeit zur Aufnahme von Erdwärme sind Erdsonden, in denen ebenfalls eine Sole zirkuliert. Erdsonden benötigen keine große freie Fläche. Dafür sind tiefe Bohrungen bis zu 100 Meter tief in den Boden erforderlich. Die Bohrungen können unter Umständen genehmigungspflichtig sein.
Voraussetzungen für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärmeenergie im Grundwasser. Dessen Temperatur liegt weitgehend unabhängig von der Jahreszeit bei 8 bis 12 Grad Celsius. Voraussetzung ist, dass dein Grundstück über ein nutzbares Grundwasserreservoir verfügt. Dazu musst du 2 Brunnen bauen lassen. Über den Saugbrunnen wird das Wasser hochgepumpt und im Anschluss am Wärmetauscher der Wärmepumpe vorbeigeführt. Das dann kühlere Wasser führst du über den Schluckbrunnen wieder dem Grundwasser zu.
Beim Bau der Brunnen ist zu beachten, dass die Fließrichtung des Grundwassers vom Saug- zum Schluckbrunnen führt. Außerdem muss das Grundwasser bestimmten Qualitätsanforderungen entsprechen. Hinzu kommt, dass die Nutzung des Grundwassers für eine Wärmepumpe durch die zuständige wasserrechtliche Behörde genehmigungspflichtig ist. In Wasserschutzgebieten ist die Installation von Wasser-Wasser-Wärmepumpen verboten.
Voraussetzungen für die Warmwasser-Wärmepumpe
Die Warmwasser-Wärmepumpe ist ein Sonderfall. Ihre Bezeichnung deutet nicht auf die genutzte Wärmequelle hin, sondern auf den Einsatzzweck. So erzeugt diese Wärmepumpe ausschließlich Warmwasser.
Welche Art von Wärmepumpe du dafür nutzt, ist unerheblich. Allerdings wäre der Aufwand zur Installation einer Sole- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe nur für die Warmwassererzeugung unverhältnismäßig hoch. Deshalb kommen für diese Aufgabe in der Regel Luft-Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz.
Mit diesen 5 Tipps lohnt sich das Heizsystem
Folgende Tipps helfen dir dabei, deine Wärmepumpe effizient zu betreiben:
Plane die Installation mit einem Experten
Wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet, hängt wesentlich von der exakten Planung ab, die von dem realen Heizwärmebedarf des Gebäudes ausgeht. Das ist bei einem Altbau besonders relevant, da hier in der Regel Sanierungsmaßnahmen erforderlich sind. Hole dir dazu Hilfe von einem Experten.
Entscheide dich für die passende Wärmepumpenart
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe lässt sich nahezu überall installieren, sofern das Gebäude entsprechend gedämmt ist. Sofern die Voraussetzungen vorhanden sind, solltest du jedoch über eine Sole- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe nachdenken. Denn diese Arten sind unabhängiger von der Jahreszeit, da sie natürliche Wärmequellen mit relativ konstantem Temperaturniveau nutzen.
Achte auf die Effizienz der Wärmepumpe
Eine hohe Effizienz und Leistungsfähigkeit drückt sich in einer hohen Jahresarbeitszahl (JAZ) aus. Eine Jahresarbeitszahl von 5 bedeutet zum Beispiel, dass du zur Erzeugung einer Heizleistung von 5 Kilowattstunden nur 1 Kilowattstunde Strom zuführen musst. Je höher und konstanter das Temperaturniveau der genutzten natürlichen Wärmequelle ist, desto weniger Strom benötigst du für den Betrieb der Wärmepumpe. Bei effizienten Geräten bewegt sich die Jahresarbeitszahl zwischen 3 und 5. Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen haben in der Regel eine Jahresarbeitszahl unter 4.
Nutze staatliche Förderungen
Die Anschaffungs- und Installationskosten für das Heizsystem kannst du durch staatliche Fördermittel mindern. Informiere dich frühzeitig über deine Optionen und alle Voraussetzungen für eine Wärmepumpen-Förderung.
Kombiniere die Wärmepumpe mit Solarthermie oder Photovoltaik
Wenn du die Wärmepumpe mit anderen Wärmeerzeugern kombinierst, kannst du ebenfalls die Anschaffungskosten für die Wärmepumpe senken, da das Aggregat kleiner ausgelegt werden kann. Darüber hinaus sparst du Kosten im Betrieb. Ökonomisch und unter Umweltgesichtspunkten besonders sinnvoll ist die Kombination mit Solarthermie oder Photovoltaik:
- Solarthermie kombinierst du über einen Pufferspeicher mit der Wärmepumpe. Sie übernimmt einen Teil der Wärmeerzeugung für Heizung und Warmwasser.
- Mit einer Photovoltaikanlage kannst du einen großen Teil des für die Wärmepumpe notwendigen elektrischen Stroms selbst erzeugen und somit Betriebskosten sparen.
