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Unser Wärmepumpe-Guide: Wie du mit thermischer Energie nahezu schadstofffrei heizt

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Giuliano Fuchs
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CO2-neutral heizen dank Wärmepumpe

Kaum ein Thema hat die Welt in den letzten Jahren so sehr beschäftigt wie der Klimawandel. Kein Wunder, schließlich betrifft er uns alle. Gleichzeitig stellt sich jedoch die Frage: Was können wir als Einzelpersonen beitragen, um die globale Erwärmung aufzuhalten oder sogar Schlimmeres zu verhindern? Denn die Verantwortung liegt nicht ausschließlich bei großen Konzernen, Fabriken und Unternehmen. Wir alle können dafür sorgen, dass der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid weltweit weniger wird. Als mögliche Maßnahmen werden oft der Umstieg auf Elektromobilität, weniger Fliegen und der Konsum von umweltfreundlicheren Produkten genannt.

Ein anderer Punkt ist aber mindestens genauso wichtig: Unser Heizverhalten. Denn Heizen verursacht nicht nur hohe Kosten, sondern auch mit am meisten CO2. Einfach deutlich weniger oder gar nicht mehr zu heizen, klingt nach einer simplen Lösung. Ganz so leicht ist es dann aber doch nicht – Stichwort Schimmelbildung. Vielmehr brauchen wir Konzepte und Heizsysteme, die umweltfreundlich sind. Und die trotzdem dafür sorgen, dass es schön warm in unseren vier Wänden bleibt.

Hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel – ein Heizsystem, das effizient ist und verschwindend geringe CO2-Emissionen bei der Wärmeerzeugung möglich macht. In diesem E-Book erfährst du alles Wissenswerte rund um das Thema. So bist du bestens vorbereitet und informiert, wenn du darüber nachdenkst, dir eine Wärmepumpe zuzulegen.

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Wärmepumpe einfach erklärt

Um für Wärme in den eigenen vier Wänden zu sorgen, sind keine fossilen Brennstoffe notwendig: Wärmepumpen nutzen stattdessen Umgebungswärme zum Heizen. Sie produzieren Wärme ohne Feuer bzw. Verbrennung. Vielmehr entziehen die Anlagen der Luft, der Erde oder dem Wasser Wärme und erhöhen deren Temperatur. Anschließend geben sie die Wärme wie eine herkömmliche Heizung wieder ab. Eigentlich funktionieren Wärmepumpen wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt.

Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Arten von Wärmepumpen:

  • Die Luftwärmepumpe heizt das Haus mit Wärme aus der Umgebungsluft. Dank ausgeklügelter Technik funktioniert dieses System sogar bei winterlichen Minusgraden. Auch die Abluft oder Luft, beispielsweise aus anderen Räumen des Hauses wie Keller, Hauswirtschafts- oder Vorratsraum, kann der Warmwasser-Wärmepumpe Wärmeenergie liefern.
  • Bei der Wasserwärmepumpe dient das Grundwasser als Wärmequelle. Das Wasser wird wieder in den Boden eingespeist, wenn die Pumpe ihm ausreichend Wärmeenergie entzogen hat. Für diese Art der Wärmepumpe brauchst du zwei Brunnen – Entnahme und Rückfluss – sowie eine spezielle Genehmigung – schließlich greifst du hier auf das Grundwasser zu.
  • Vielfältig einsetzbar ist die Erdwärmepumpe. Diese Art der Wärmepumpe holt sich Wärme mittels Sonden (genehmigungspflichtig) oder Erdwärmekollektoren aus dem Erdreich. Und die Temperatur des Bodens ist schon in 2 bis 3 Metern Tiefe mit 10 bis 13 Grad Celsius im Winter hoch genug für den Pumpenbetrieb. 

Wärmepumpen greifen somit auf die unerschöpflichen (und außerdem kostenlosen) Energieressourcen unseres Planeten zurück. Da die Anlagen als Kreislaufsysteme konzipiert sind, entfallen zusätzlich lange Transportwege für die Wärmeenergie. Dadurch gelten Wärmepumpen als äußerst umwelt- und klimafreundliche Heizsysteme.

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Die Vergangenheit des Heizsystems der Zukunft

Als Maßnahme gegen den Klimawandel ist das Heizkonzept der Wärmepumpe aktuell verstärkt im Gespräch. Tatsächlich ist die grundlegende Idee schon viel älter.

1756 experimentierte der schottische Chemiker und Mediziner William Cullen mit Diethylether (einer chemischen Verbindung). Diesen brachte er zum Verdampfen und machte dabei eine eher zufällige Beobachtung: Dem Reaktionsgefäß wurde Wärme entzogen und es bildete sich eine kleine Menge Eis. Dieses Experiment gilt heute als Grundstein für künstliche Kühlung. Und damit auch für das Prinzip, nach dem Wärmepumpen funktionieren.

Es kam jedoch erst im nächsten Jahrhundert zur wirtschaftlichen Verwertung dieses Grundsatzes: 1834 entwarf und konstruierte der US-Amerikaner Jacob Perkins das erste Kühlgerät auf Basis der künstlichen Kälteerzeugung. Allerdings verwendete er dabei Äther. Dieser hatte die sehr riskante Eigenschaft, bei Luftkontakt zu explodieren.

In den folgenden Jahren wurden daher verschiedene andere Ansätze zur künstlichen Kühlung erarbeitet – beispielsweise John Gorries Eismaschine (1851 patentiert) oder Edmond Carrés Kühlapparat auf Luftpumpen-Schwefelsäure-Grundlage (vorgestellt auf der Pariser Weltausstellung von 1867).

Dass die Kältemaschine auch Wärme erzeugen können, stellte der Ire William Thomson (auch bekannt als 1. Baron Kelvin) fest. Bereits 1852 skizzierte er die Idee einer motorbetriebenen Wärmepumpe. Seine theoretischen Überlegungen wurden jedoch erstmals 1919 in die Praxis umgesetzt.

Für das krisengebeutelte Europa wäre das sparsame Konzept der Wärmepumpe gerade rechtgekommen. Denn durch den ersten Weltkrieg waren Ressourcen allgemein und Brennstoffe im Speziellen knapp. Viele europäische Länder diskutierten ausgiebig den flächendeckenden Einsatz von Wärmepumpen. Trotzdem wurden hier erst 1938 größere Wärmepumpen in Betrieb genommen. In den USA dagegen kamen schon in den 1920er Jahren Klimaanlagen zum Einsatz, die auch heizen konnten.

So richtig los ging es für die Wärmepumpen dann nach dem zweiten Weltkrieg. 1945 kam in den USA die erste Wärmepumpe auf den Markt, die das Erdreich als Wärmelieferanten nutzte. Und in Deutschland präsentierte der Entwickler Klemens Oskar Waterkotte 1968 sein System aus Erdwärmepumpe und Niedertemperatur-Fußbodenheizung. Seitdem wird die Technologie immer weiterentwickelt, so dass sie effizienter, praktischer und günstiger wird.

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Warum mit einer Wärmepumpe heizen?

CO₂, also Kohlenstoffdioxid, gilt als Hauptverursacher der globalen Erwärmung. Häufig wird argumentiert, dass Deutschland „nur für 2 Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen“ verantwortlich ist. Das stimmt zwar. Allerdings belegt Deutschland damit trotzdem den 6. Platz aller Länder hinsichtlich ihres Kohlenstoffdioxid-Ausstoßes.


Heruntergerechnet auf den Pro-Kopf-Ausstoß nimmt Deutschland unter den Kohlenstoffdioxid verursachern der 27 EU-Länder Platz 9 ein. Und auch im weltweiten Pro-Kopf-Vergleich liegen wir weit vorne: Zwar etwas vor China, aber deutlich hinter Kanada, Australien, den USA und Russland.

Mit der Wärmepumpenheizung gegen den Klimawandel

Gut zwei Drittel des CO₂-Ausstoßes der privaten Haushalte im Bereich Wohnen entstehen durch das Heizen; 148 Millionen Tonnen CO₂. Insgesamt emittieren die deutschen Haushalte 256 Millionen Tonnen CO₂.

Unser Heizverhalten hat damit einen entscheidenden Einfluss aufs Klima. Das bedeutet aber auch: Jeder von uns kann dazu beitragen, dass sich etwas ändert. Wenn wir unseren CO₂-Verbrauch senken möchten, führt an alternativen Heizkonzepten kein Weg vorbei. 

Energie aus Luft, Erdreich und Grundwasser

Wärmepumpen sind eine zukunftsfähige und nachhaltige Möglichkeit, fossilen Brennstoffen Lebewohl zu sagen. Wärmepumpen nutzen Ressourcen, die – im Gegensatz zu Öl, Gas und Kohle – im Grunde unendlich vorhanden sind. Denn Luft, Erde und (Grund)Wasser gibt es in Deutschland überall. 

Gleichzeitig verursachen Wärmepumpen selbst so gut wie keine CO₂-Emissionen – besonders, wenn sie mit Ökostrom betrieben werden. So kannst du mit einer Wärmepumpe viel Kohlenstoffdioxid bei der Raumwärme- und Warmwasser-Produktion einsparen.

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Der Wärmepumpen-Markt in Zahlen

Der Markt für Wärmepumpen wächst langsam, aber stetig. 2021 wurden 154.000 Anlagen verkauft, somit gibt es in Deutschland aktuell rund 1,3 Millionen Heizungswärmepumpen. Besonders großer Beliebtheit erfreuen sich dabei die Luftwärmepumpen, die 2021 immerhin 82 Prozent des Gesamtabsatzes ausmachten. 


Rund 70 Prozent aller 2021 verkauften Heizungen verbrennen Gas (653.000 Gaskessel). Rund 21,2 Millionen Wärmeerzeuger gibt es in Deutschland, dazu zählen rund 5 Prozent Wärmepumpen, 66 Prozent Gasheizungen und 33 Prozent Ölheizungen.

Verständnis als erster Schritt Richtung Nachhaltigkeit

In Sachen Nachhaltigkeit ist sicher noch Platz für mehr Handlungsbedarf. Aber es gibt viele Gründe, warum in den nächsten Jahren mit einem vermehrten Kauf von Wärmepumpen zu rechnen ist: Beispielsweise effizientere Technologien, sinkende Anschaffungspreise, weg von fossilen Energieträgern, weniger Energieimporte und vor allem der Ausbau der staatlichen Fördermaßnahmen.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist aber das allgemeine Bewusstsein. Zwar haben viele schon einmal von Wärmepumpen gehört: Die wenigsten wissen jedoch, wie das System funktioniert und wo seine Vorteile liegen. Dieses Verständnis ist aber wichtig. Nur so kannst du wirklich begreifen, wie viel du mit einer Wärmepumpe einsparen kannst – nicht nur in Sachen CO₂, sondern auch ganz klassisch im Geldbeutel.

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So ist eine Wärmepumpe aufgebaut

Lass uns deshalb einen Blick auf die Funktionsweise und den Aufbau einer Wärmepumpe werfen. Keine Sorge – du musst kein Technikprofi sein, um das System zu verstehen. Es ist im Grunde ganz einfach. 

Das läuft so ab:

  1. Im ersten Schritt entzieht die Wärmequellenanlage ihrer jeweiligen Umwelt Wärme. Das geschieht auf verschiedene Arten, abhängig von der Bauweise der Wärmepumpe. Im Falle der Luftwärmepumpe saugt beispielsweise ein Ventilator die Außenluft an. Bei der Erdwärmepumpe wiederum kommen Sonden oder Erdwärmekollektoren zum Einsatz. Eine spezielle Flüssigkeit (meist mit Frostschutzmittel versetztes Wasser) nimmt die Wärme auf und transportiert sie so zur Wärmepumpe. Bei der Wasserwärmepumpe übernimmt das Grundwasser diese Aufgabe. 
  2. In der Wärmepumpe angekommen, wird die Wärmeenergie auf das Kältemittel übertragen. Dieses spielt eine zentrale Rolle: Es befördert die Wärme durch den Kreislauf der Wärmepumpe und ist somit für das eigentliche Heizen zuständig. Es gibt verschiedene Kältemittel. Die am häufigsten genutzten Substanzen sind jedoch sogenannte fluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW).
  3. Im Verdampfer trifft die Umweltenergie aus der Wärmequellenanlage auf das Kältemittel. Dadurch findet ein Wärmeaustausch statt. Das heißt, das Kältemittel nimmt die Wärme auf und verdampft.
  4. Als nächstes gelangt das dampfförmige Kältemittel in den Kompressor. Dort wird es mit hohem Druck verdichtet und somit noch einmal heißer. Durch diese Technik gewährleistet die Wärmepumpe auch bei niedrigen Außentemperaturen wohlige Wärme. 
  5. Aber wie kommt die Wärme vom Kältemittel in deine Wohnung? Dazu muss das Kältemittel seine Wärmeenergie wieder abgeben. Das geschieht im sogenannten Verflüssiger. Hier kondensiert das Kältemittel, das bedeutet, es wird wieder flüssig. 
  6. Bei der Kondensation überträgt das Kältemittel seine Wärme auf das Wärmeverteil- und Speichersystem – genaugenommen auf das das jeweilige Heizmedium (in der Regel Wasser). Das Heizungswasser durchströmt dann anschließend deine heimischen Fußbodenheizungen oder Heizkörper und sorgt für warmes Wasser.
  7. Das flüssige und abgekühlte Kältemittel dagegen kommt in das Expansionsventil, eine Art Drossel. Hier verliert das Kältemittel weiter an Druck. Es erreicht seine Ausgangstemperatur und der Kreislauf beginnt von neuem.
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Wie du Energie und Wärme noch besser nutzen kannst

Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank – mit dem Unterschied, dass dieser Lebensmitteln Wärme entzieht, um sein Inneres zu kühlen. Du kannst eine modifizierte Wärmepumpe auch zum Kühlen deines Hauses nutzen. Voraussetzung dafür ist eine Fußboden- oder Flächenheizung. Im Gegensatz zu Radiatoren, also klassischen Heizkörpern, können diese die kühle Luft ausreichend auf den Raum übertragen.

Die Kombination mit einer Fußboden- oder Flächenheizung hat noch einen weiteren entscheidenden Vorteil: Die Wärme wird gleichmäßiger im Zimmer verteilt. Das hat ein angenehmeres Raumklima zur Folge. Denn du fühlst die Temperatur höher als sie tatsächlich ist. Außerdem genügt bei einer Fußboden- oder Flächenheizung eine geringe Vorlauftemperatur zur Erwärmung von Räumen. Dadurch hat die Wärmepumpe weniger „Arbeit“ und ist effizienter. 

Unabhängig dank Photovoltaik

Die Wärmepumpe selbst verursacht im Grunde kein CO₂. Sie benötigt jedoch Strom. Wie umweltfreundlich deine Wärmepumpe ist, hängt daher fast ausschließlich von deinem Energielieferanten ab. Ökostrom ist hier schon ein guter Ansatz.

Wenn du deine Wärmepumpe allerdings maximal klimaneutral machen willst, ist die Kombination mit einer Photovoltaikanlage sinnvoll. Mittels Solarzellen kannst du so Strom aus der größten Energiequelle unserer Galaxis gewinnen – der Sonne. So wirst du in Sachen Strom unabhängiger und sparst noch einmal ordentlich bei den Betriebskosten deiner Wärmepumpenheizung.

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Die Vorteile einer Wärmepumpe

Du siehst: Hinter einer Wärmepumpe steckt ein ebenso simples wie geniales Konzept. Trotz dieser Einfachheit, bietet dieses Heizsystem jede Menge Vorteile gegenüber der konventionellen Konkurrenz. Denn eine Wärmepumpe bietet viele Vorteile:

Das Heizen mit einer Wärmepumpe ist klimafreundlicher

Bei herkömmlichen Heizungen werden Energieträger wie Öl oder Gas verbrannt. Dadurch entsteht unmittelbar CO₂. Das Treibhausgas ist nach wissenschaftlichen Erkenntnissen hauptverantwortlich für die globale Erwärmung. Wärmepumpen dagegen kommen ganz ohne Verbrennung aus. Dadurch erzeugen sie selbst auch kein Kohlenstoffdioxid. Lediglich der Betriebsstrom kann für Abstriche in der Klimabilanz sorgen. Wenn du allerdings Energie aus erneuerbaren Quellen beziehst, reduzierst du damit deine Emissionswerte auf ein Minimum.

Umweltwärme ist kostengünstiger

Was nicht verbraucht wird, muss auch nicht bezahlt werden. Es ist natürlich nicht ganz richtig, dass du „gar nichts verbrauchst“. Aber die Wärmeenergie, die bei der Wärmepumpe zum Einsatz kommt, stammt aus der Luft, der Erde und dem Grundwasser. Im Gegensatz zu Öl, Gas und Kohle sind diese Ressourcen kostenlos für jeden zugänglich. Du sparst also ordentlich bei den Heizkosten und zahlst nur für den Betriebsstrom. Mit Wärme aus der eigenen Wärmepumpen-Heizungsanlage ergibt sich ein weiterer Bonus: Auch die Kosten für den Schornsteinfeger entfallen. Ohne Verbrennung ist schließlich auch der Schornstein überflüssig.

Mehr Unabhängigkeit dank Wärmepumpe

Öl, Gas und Kohle sind sogenannte fossile Brennstoffe, die endlich sind. Luft, Erde und Wasser dagegen sind quasi unbegrenzt vorhanden. Mit einer Wärmepumpe sicherst du so deine eigene Unabhängigkeit. Rohstoffkrisen, Versorgungsengpässe und Preiskämpfe, wie sie vor allem bei Öl in den letzten Jahrzehnten immer wieder vorkamen und aktuell auch bei Erdgas gegeben sind, betreffen dich weitaus weniger hart. Übrigens: Selbst nachwachsende Rohstoffe wie beispielsweise Holzpellets stellen hier keine wirkliche Alternative dar. Denn auch sie sind Preisentwicklungen unterworfen, die jetzt noch nicht absehbar sind.

Hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit von Wärmepumpen

Zugegeben, richtig bitterkalt wurde es in den letzten Wintern in Deutschland nicht. Theoretisch funktionieren Wärmepumpen aber auch bei niedrigen Außentemperaturen von bis zu -20 Grad Celsius äußerst verlässlich. Dadurch wird die Wärmepumpe selbst in kalten Umgebungen zu einer sinnvollen Option.

Weniger Wartungen und Reparaturen

Wasser- und Erdwärmepumpen können getrost als mehr oder weniger wartungsfrei bezeichnet werden. Nur die Luftwärmepumpe bedarf einer regelmäßigen Überprüfung: Je nach Bauart, muss der Kreislauf des Kältemittels überprüft oder ein Filter ausgewechselt werden. Generell gelten Wärmepumpen als äußerst robust und wenig anfällig für Defekte. Das hat einen einfachen Grund: Es gibt nur wenige Bauteile, die in der Regel nur sehr überschaubar verschleißen. Dadurch sind Wärmepumpen mindestens 15 bis 20 Jahre in Betrieb – und zwar ohne an Effizienz einzubüßen.

Mit der Wärmepumpe den Wert des Eigenheims steigern

Seit 2009 gibt es den Energiepass. In diesem Dokument ist die Energieeffizienz von Immobilien vermerkt. Wärmepumpen können maßgeblich dazu beitragen, ein Gebäude energieeffizienter und damit für Käufer und Mieter attraktiver zu machen. Außerdem steigern Wärmepumpen den Wohnkomfort.

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So kannst du mit Umweltwärme heizen

Im Neubau ist die Wärmepumpen-Heizung Standard. Aber auch in Altbauten erweist sie sich als effiziente und umweltschonende Lösung. Vorausgesetzt, es werden bestimmte Bedingungen erfüllt. So ist es wichtig, dass der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle – Luft, Erde, Wasser – und Heizsystem möglichst niedrig ist. Denn je größer dieser ist, desto mehr Strom benötigt die Wärmepumpe. Ideal ist daher eine niedrige Vorlauftemperatur des Heizwassers, das über die Heizungsrohre in die Fußbodenheizung oder Flächenheizkörper strömt. Bei diesen Wärmeverteilsystemen muss die Wärmepumpe die Umweltwärme nur um wenige Grad Celsius erhöhen. Optimal ist zudem der Betrieb mit einer Temperatur von etwa 30 bis 35 Grad Celsius. Aber auch mit Vorlauftemperaturen bis 55 Grad Celsius arbeitet die Umweltheizung noch effizient. Klassische Heizkörper benötigen Vorlauftemperaturen um die 75 Grad Celsius. Es gibt allerdings für diesen Zweck speziell konstruierte Hochtemperatur-Wärmepumpen, die Vorlauftemperaturen über 80 Grad Celsius bereitstellen sowie Mitteltemperatur-Wärmepumpen, die das Wasser bis zu 65 Grad Celsius aufheizen.

Neben der Vorlauftemperatur ist die energetische Gebäudequalität wichtig: Je besser die Gebäudedämmung, desto weniger Heizenergie ist erforderlich. Das trifft auch auf die Wärmepumpe zu. Je besser dein Haus gedämmt ist, desto weniger Strom ist für den Antrieb der Wärmepumpe erforderlich. Angesichts der 2022 gestiegenen Strompreise ein wichtiger Faktor.

Natürlich benötigt die Wärmepumpe eine Wärmequelle, die sie anzapfen kann. Die effizienteste, aber auch teuerste, ist Grundwasser, gefolgt vom Erdreich. In der Anschaffung ist die Wärmquelle Luft am günstigsten. Du kannst sie in der Regel überall dort nutzen, wo die beiden anderen nicht erschlossen werden können oder aus Kostengründen nicht infrage kommen. Luft ist zwar nicht so effizient, bedarf aber als einzige der genannten Wärmequellen keiner behördlichen Genehmigung und ist außerdem sehr einfach zu erschließen sowie zu installieren. Auch das spiegelt sich in den Anschaffungskosten wider.

Falls du deine Wärmepumpe im Rahmen einer Gebäudesanierung installieren möchtest, aber noch eine relativ neue Gastherme oder einen neuen Gasbrennwertkessel hast, kannst du die Wärmepumpe mit diesen kombinieren. Angesichts der ebenfalls gestiegenen Gaspreise und dem politischen Willen, zukünftig für Heizzwecke möglichst nur noch erneuerbare Energien einzusetzen, stellt sich jedoch die Frage, ob dies auf lange Sicht gesehen eine gute Lösung ist. Im Vergleich zu April 2021 beträgt der Anstieg bei Erdgas immerhin 135 Prozent und weitere Preiserhöhungen sind für 2022 nicht auszuschließen.

Das besondere einer Wärmepumpe ist, dass du mit sogenannten reversiblen Wärmepumpen nicht nur heizen und Warmwasser bereiten kannst, sondern im Sommer auch die Wohnräume kühlen kannst. Und das kann keine andere Heizung.

Übrigens: Die Vorschriften für erneuerbare Wärme in allen Gebäuden sollen verschärft werden. So hat die Bundesregierung vor, dass ab dem Jahr 2024 jede neue installierte Heizung wenigstens 65 Prozent erneuerbare Energien einsetzt. Um die Importe von Gas aus Russland zu reduzieren, wird ausdrücklich auf die Wärmepumpentechnologie gesetzt. Aus diesem Grund ist auch ein Programm zum Austausch alter Gas- und Ölheizungen durch Wärmepumpen geplant.

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Bestandteile und Funktionen einer Wärmepumpe

Die Wärmepumpe wird auch als umgekehrt arbeitender Kühlschrank bezeichnet, was technisch gesehen auch nicht falsch ist: Der Kühlschrank entzieht zum Kühlen von Lebensmitteln Wärme und gibt diese an die Umgebung ab, die Wärmepumpe entzieht zum Heizen der Umgebung Wärme und gibt diese ins Haus ab. Aufgrund der nahen Verwandtschaft ist es im Sommer daher auch möglich, mit der Wärmepumpe zu kühlen. Wenngleich eine Wärmepumpe prinzipiell wie ein Kühlschrank funktioniert, sind dennoch einige wichtige technische Unterschiede vorhanden, auf die nachfolgend eingegangen werden soll.

Wirkungsgrad der Wärmepumpe

Um die Effizienz einer Wärmepumpe zu beurteilen, ist der Wirkungsgrad die wichtigste Messgröße. Für die Bewertung ihrer Effizienz sind daher die Kennzahlen COP, SCOP, JAZ und jahreszeitbedingte Energieeffizienz entscheidend, denn sie sind von grundlegender Bedeutung, um eine fachgerechte Planung und optimale Dimensionierung deiner Wärmepumpenanlage zu gewährleisten.

Die Höhe des Wirkungsgrades hängt von der Wärmequelle, der Vorlauftemperatur, dem Wärmeverteilsystem, der Gebäudedämmung und vom hydraulischen Abgleich ab. Essenziell ist, dass Wärmequellentemperatur und erforderliche Heizwassertemperatur möglichst nahe beieinander liegen. Denn ist die Temperaturdifferenz gering, benötigt die Wärmepumpe weniger Antriebsstrom, um die Raume zu erwärmen. Das erklärt auch, warum Luft-Wasser-Wärmepumpen nicht so effizient arbeiten wie Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Die Temperatur von Grundwasser und Erdreich beträgt ab einer gewissen Tiefe ganzjährig um die 10 Grad Celsius. Die Temperatur der Außenluft hingegen sinkt in Deutschland im Winter hin und wieder weit unter Nullnull Grad Celsius. Daher muss die Luft-Wasser-Wärmepumpe bei Minus Graden mehr elektrische Energie einsetzen, um die Räume angenehm warm zu beheizen. Im Jahresmittel geht das natürlich zu Lasten des Wirkungsgrades und der Jahresarbeitszahl.

COP der Wärmepumpe

Der COP (Coefficient of Performance = Leistungszahl) ist eine im Labor gemäß DIN EN 14511 gemessene Momentaufnahme. Der COP beschreibt den Wirkungsgrad zu einem ganz bestimmten Betriebszeitpunkt unter Normbedingungen. Dabei setzt er die Menge der erzeugten Wärme ins Verhältnis zum eingesetzten Strom. Der COP bezieht sich dabei aber nicht auf das gesamte Heizungssystem, sondern ausschließlich auf die Wärmepumpe. Hilfsenergien wie Sole-Pumpe, Heizungs- oder Brunnenpumpe demnach nicht berücksichtigt. Dennoch gibt der COP einen Hinweis darauf, wie viel Wärme aus einer Einheit Strom erzeugt und in den Heizkreislauf abgeben werden kann. Somit bietet er dir und dem Installateur die Möglichkeit, die Wärmepumpen verschiedener Hersteller miteinander zu vergleichen, da alle unter den gleichen Laborbedingungen messen sollten. 

Die Leistungszahl findest du wie die Heizleistung und die elektrische Antriebsleistung (elektrische Leistungsaufnahme) im jeweiligen Datenblatt der Wärmepumpe. Die Leistungszahl bzw. der COP-Wert wird gemeinsam mit Angaben zur Wärmequelle und deren Temperatur sowie der Vorlauftemperatur für die Raumheizung aufgeführt, wie sie zum Zeitpunkt der Prüfung im Labor vorherrschten. So hat beispielsweise eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (A) mit einer Heizleistung von 6 kW im Betriebspunkt A7/W35 (Außenlufttemperatur 7 Grad Celsius; Vorlauftemperatur 35 Grad Celsius) einen COP-Wert von 4,11:

Heizleistung WP 6 kW: elektrische Antriebsleistung 1,46 kW = 4,11

Ein COP von 4 besagt, dass die Wärmepumpe mit 1 kWh Strom 4 kWh Heizenergie produziert. Wirtschaftlich sinnvolle COP-Werte liegen zwischen 3 und 5.

Angaben zu den festgelegten Randbedingungen während der Ermittlung des COP:

Luftwärmepumpe
  • A2/W35 Lufttemperatur 2 Grad Celcius, Vorlauftemperatur 35 Grad Celcius
  • A7/W35 Lufttemperatur 7 Grad Celcius, Vorlauftemperatur 35 Grad Celcius
Grundwasser-Wärmepumpe
  • W10/W35 Grundwassertemperatur 10 Grad Celcius, Vorlauftemperatur 35 Grad Celcius

Erdreich-Wärmepumpe

  • B0/W35 Soletemperatur 0 ° C, Vorlauftemperatur 35 Grad Celcius

A steht für Air (Luft-Wasser-Wärmepumpe), W für Water (Wasser-Wasser-Wärmepumpe) und B für Brine (Sole- bzw. Erd-Wasser-Wärmepumpe).

SCOP der Wärmepumpe

Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung der Leistungszahl COP. Unter Berücksichtigung der vier Jahreszeiten richtet der SCOP (Seasonal COP) die Leistungszahl auf die Temperaturwerte 12 Grad Celsius, 7 Grad Celsius, 2 Grad Celsius und -7 Grad Celsius aus. Der SCOP ist wesentlich genauer als der COP und ermöglicht einen besseren Wärmepumpenvergleich. So wird beispielsweise auch die zusätzliche Leistung des elektrischen Heizstabes berücksichtigt. Zudem wird Europa in drei Klimazonen aufgeteilt: Nord-, Mittel- und Südeuropa.

Die Jahreszahl (JAZ) der Wärmepumpe

Für dich weitaus wichtiger ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Die JAZ gibt dir Auskunft darüber wie effizient das gesamte Heizsystem, Wärmepumpe und Wärmeverteilung, innerhalb eines Jahres gewesen ist. Die JAZ bezieht beispielsweise auch die Stromverbräuche der Heizungspumpe oder der Brunnenpumpe mit ein. Die JAZ ergibt sich am Jahresende aus den Messergebnissen am Stromzähler für die gesamte zugeführte elektrische Energie für den Wärmepumpenbetrieb und am Wärmemengenzähler für die von der Wärmepumpe abgegebene Wärmeenergie an das Heizsystem. In der VDI-Richtlinie 4650 Blatt 1 ist genau vorgegeben, wie die JAZ zu berechnen ist. Die Jahresarbeitszahlen für Heizung und Warmwasserbereitung werden hier getrennt berechnet. Daraus ergibt sich zum Beispiel ein Anteil von 60 Prozent Stromverbrauch für das Heizen und 40 Prozent für die Warmwasserbereitung. Abhängig von der jeweiligen Betriebsweise der Wärmepumpe erhältst du die Gesamt-JAZ.

Vereinfachte Berechnung:  JAZ = Heizwärme (kWh/a): Strom (kWh/a)

Bringt deine Wärmepumpe beispielsweise eine Heizleistung von 10 kWh und benötigt 2,5 kWh Strom, um 7,5 kWh Wärme aus der Umwelt zu gewinnen, beträgt die JAZ 4. Um 100 Prozent Heizwärme zu erzeugen, benötigt in diesem Fall die Wärmepumpe 25 Prozent Strom und 75 Prozent Umweltwärme.

Heizwärme (10 kWh): Strom (2,5 kWh) = JAZ 4

Wichtig für die Förderung: ETAs

ETA – jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz – gibt an, wie viel Primärenergie erforderlich ist, um eine Kilowattstunde Wärme zu erzeugen. Für den europäischen Strommix setzt man einen Primärenergiefaktor von 2,5 an, obwohl der Primärenergiefaktor in Deutschland bereits deutlich unter 1,8 liegt. Um den ETA – ηs-Wert (Eta-s) – zu berechnen, dividiert man einfach den SCOP durch 2,5.

Wenn du staatliche Förderung für deine Wärmepumpe nutzen möchtest, zählt inzwischen zu den Förderbedingung nicht nur die Effizienz der Wärmepumpe, sondern auch die Umweltbelastung, die bei der Stromerzeugung für die Antriebsenergie entsteht. Seit Inkrafttreten der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) ist daher die „jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz“ (ETAs) Fördervoraussetzung. Das betrifft ebenfalls Gas-Hybrid- und Biomasseheizungen sowie Lüftungsanlagen.

Bedeutung des Wärmetauschers für die Wärmepumpe

Wärmetauscher (Wärmeübertrager) sind wesentliche Bestandteile des Wärmepumpenkreisprozesses. Ohne sie ist das Heizen mit kostenloser Wärme aus der Umwelt nicht möglich.

Grundsätzlich handelt es sich bei einem Wärmetauscher um eine Vorrichtung, welche die thermische Energie von Flüssigkeiten oder Gasen – beispielsweise Wasser, Sole, Luft – aufnimmt und an ein anderes Medium überträgt, zum Beispiel von einem Gas auf eine Flüssigkeit. Wärme fließt immer von einem wärmeren Stoff zu einem kälteren (physikalische Gesetzmäßigkeit). Wichtig beim Wärmetauscher ist, dass diese Stoffe nicht miteinander in Berührung kommen, da sie sich sonst vermischen würden. Zudem wäre es dann nicht möglich, thermische Energie auf verschiedene Stoffe (Gas und Flüssigkeit) zu übertragen.

Ebenfalls von Bedeutung ist der Einsatz von gut wärmeleitenden Materialien. So besteht der Verdampfer bei Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen aus Kupferrohren, auf die Rippen aus Aluminium angebracht sind. Mittels eines Ventilators wird dann die Luft über diese Aluminiumrippen zur Wärmeaufnahme geführt. In Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen werden meist Plattenwärmetauscher aus Edelstahl als Verdampfer verbaut.

Der Wärmepumpen-Kreislauf benötigt neben einem Verdichter und einem Expansionsventil zwei Wärmetauscher, den Verdampfer und den Verflüssiger. Am Verdampfer nimmt das flüssige Kältemittel die Wärme aus der Umwelt auf. Aufgrund seines sehr niedrigen Siedepunktes verdampft das Kältemittel durch die Wärmeaufnahme und strömt zum Verdichter, wo unter Druck dessen Temperatur erhöht wird. Jetzt gibt es diese thermische Energie über den Verflüssiger an den Heizkreislauf und den Warmwasser- oder Pufferspeicher ab. Dadurch kühlt das Kältemittel ab und strömt durch das Expansionsventil, das den Druck verringert, was dazu führt, dass sich das Kältemittel ausdehnt und wieder in den flüssigen Ausgangszustand übergeht. Somit kann der Wärmepumpenkreislauf von vorne beginnen.

Übrigens: Wärmetauscher sind nicht nur für die Wärmepumpentechnik unverzichtbar, sondern generell wesentliche Bauteile in der Heiz-, Lüftungs- und Kältetechnik. In einem Heizkessel beispielsweise wird die Verbrennungswärme über einen Wärmetauscher an das Wasser für den Heizkreislauf und den Warmwasserspeicher übertragen.

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Inverter-Wärmepumpe

Die Technik der Inverter-Wärmepumpe wurde in Verdichtern erstmals 1981 eingesetzt. Allerdings hat es etwas gedauert, bis sich die Inverter-Technologie durchsetzen konnte. Seit etwa 2010 werden Inverter-Wärmepumpen angeboten und ständig weiterentwickelt.

Vor allem in Luft-Wasser-Wärmepumpen werden Inverter eingebaut, weil diese geringere Leistungen bringen als beispielweise Erdwärme-Wärmepumpen. Außerdem sind sie zur Unterstützung an besonders kalten Tagen mit einem Elektroheizstab ausgestattet. Die Inverter-Technologie erhöht die Leistung der Luft-Wärmepumpe spürbar und macht eine zweite Wärmequelle überflüssig. Zudem stellt die Inverter-Wärmepumpe die gewünschte Vorlauftemperatur um bis zu 30 Prozent schneller bereit als eine konventionelle Wärmepumpe.

Effizienzsteigerung von Inverter-Wärmepumpen

Um besonders effizient zu arbeiten, ist es wichtig, dass die Luft-Wasser Wärmepumpe ihre Leistung an den Gebäudewärmebedarf optimal anpasst. Jetzt ist aber der Heizwärmebedarf im Laufe des Jahres nicht immer gleich groß. Während der Heizperiode ist er hoch und im Sommer muss die Wärmepumpe lediglich das Trinkwasser erwärmen. Über einfaches Ein- und Ausschalten ist es jedoch nicht machbar, diese unterschiedlichen Leistungsstufen zu realisieren; entweder der Kompressor arbeitet auf vollen Touren oder er ist ausgeschaltet.  Um das zu vermeiden, können Luft-Wasser Wärmepumpen mit InverterTechnologie ihre Leistung exakt anpassen. Möglich ist dies durch die stufenlose Regelbarkeit des Kompressors. Auf diese Weise werden Leistungsaufnahme des Kompressors und Heizleistung der Wärmepumpe beeinflusst. So heizt die Wärmepumpe beispielsweise morgens mit voller Leistung und tagsüber, wenn es draußen wärmer ist, nur mit verringerter Leistung.

Übrigens: Um das häufige Ein- und Ausschalten (Takten) der Wärmepumpe zu verhindern, werden meist Pufferspeicher in das System eingebunden. Dieser nimmt nicht benötigte Wärme auf und gibt sie bei Bedarf an das Heizsystem ab. So sorgt der Pufferspeicher für einen möglichst gleichmäßigen und effizienten Wärmepumpenbetrieb. Mit einer Inverter-Wärmepumpe wird der Pufferspeicher allerdings meist überflüssig.

Funktion der Inverter-Wärmepumpe

In Wärmepumpen ohne Inverter wird der Kompressor (Verdichter) mit 50 Hz Wechselstrom aus dem Netz betrieben. Der Inverter ändert die Stromfrequenz von Wechsel- auf Gleichstrom, um anschließend neuen Wechselstrom zu erzeugen, dessen Frequenz dann zwischen 30 und 90 Hz schwankt. Dadurch wird es dem Kompressor ermöglicht, seine Drehzahl und somit die Leistung der Wärmepumpe dem Bedarf bzw. den Temperaturschwankungen anzupassen. Liefert die Wärmepumpe stets nur die aktuell erforderliche Leistung, dann stellt die Anlage auch immer die richtige Vorlauftemperatur zur Verfügung und die Räume werden optimal mit Wärme versorgt. Im Vergleich zu konventionellen Wärmepumpen verbessert der gleichmäßige Betrieb der Inverter-Wärmepumpe das Verhältnis von erzeugter Wärme zu erforderlichem Betriebsstrom deutlich, was sich in einer optimierten Jahresarbeitszahl widerspiegelt. Obwohl Inverter-Wärmepumpen länger in Betrieb sind, sind sie durch das Wegfallen des häufigen Ein- und Ausschaltens laufruhiger und die Bauteile unterliegen einem geringeren Verschleiß. Da sie meist mit geringer Leistung arbeiten und gleichmäßig Strom aus dem Netz beziehen, benötigen sie weniger Strom und steigern so in Kombination mit einer Photovoltaikanlage deinen Eigenverbrauchsanteil zusätzlich.

Vorteile von Inverter-Wärmepumpen

Inverter-Wärmepumpen haben folgende Vorteile:

  • höhere Lebensdauer
  • verbesserte Laufruhe
  • Steigerung der Effizienz
  • Heizkostenersparnis
  • schnelleres Erreichen der Vorlauftemperatur
  • genauere Raumtemperierung
  • Wegfall des Elektro-Heizstabs
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Der Wärmepumpen-Schallschutz

Luft-Wasser-Wärmepumpen hatten 2021 einen Marktanteil von 82 Prozent. Sie sind es auch, für die der Schallschutz besondere Relevanz hat, da sie in der Regel im Freien aufgestellt werden. Korrekt installierte und richtig aufgestellte Erd- und Grundwasserwärmepumpen hingegen erzeugen keine Störgeräusche. Luft-Wasser-Wärmepumpen werden bevorzugt in Neubauten eingesetzt. Hast du ein freistehendes Eigenheim mit ausreichend Abstand zu den Nachbarn, ist die Geräuschentwicklung grundsätzlich kein Problem. Doch je dichter die Bebauung wird, umso wichtiger ist es, die Schallemissionen möglichst niedrig zu halten und die gesetzlichen Vorgaben genau zu beachten. Vor allem für Besitzer eines Reihenhauses könnte das zu einem Problem werden. Daher haben wir dieser Thematik auch ein eigenes Kapitel gewidmet. Dazu also später mehr.

Auf gute Nachbarschaft

Um Ärger mit den Nachbarn zu vermeiden, achte auf einen ausreichenden Schallschutz und einen angemessenen Abstand deiner Wärmepumpe zum angrenzenden Grundstück, denn deine Nachbarn möchten von deiner Umweltheizung weder etwas hören noch diese spüren. Lärm ist ab einer gewissen Lautstärke gesundheitsgefährdend. Aus diesem Grund müssen die Lärmimmissionen den Vorgaben des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) in Verbindung mit der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) entsprechen. Wobei nachts -– 22  Uhr bis 6 Uhr -– strengere Vorgaben gelten.

Einige Immissionsrichtwerte laut TA:

  • Mischgebiete (gewerbliche Anlagen und Wohnhäuser): tagsüber 60 dB(A); nachts 45 dB(A)
  • allgemeine Wohngebiete (Überwiegend Wohngebäude sowie Läden, Gastronomie und nicht störende Handwerksbetriebe) tagsüber 55 dB(A); nachts 40 dB(A)
  • reine Wohngebiete: tagsüber 50 dB(A); nachts 35 dB(A)

Stehst du direkt neben der Luftwärmepumpe, beträgt die Lautstärke in der Regel 50 bis 65 dB(A). Allerdings nimmt diese ab je weiter du dich von der Wärmepumpe wegbewegst. So liegt sie in drei Metern Entfernung etwas unter 45 dB(A). Wie laut eine Wärmepumpe ist, kannst du den Produktunterlagen der Hersteller entnehmen. Allerdings kann sich in der Praxis die Lautstärke je nach Aufstellort verändern, zumal oft die Geräuschentwicklung aus 3 Metern Abstand ermittelt wird. Frage daher beim Installationsbetrieb nach, ob man dir bereits installierte Geräte zeigen kann, damit du eine „Hörprobe“ machen kannst. Damit du die Angaben zum Lautstärkepegel besser zuordnen kannst, nachfolgend einige Vergleichslautstärken:

  • Atmen, Schneefall 10 dB
  • Ticken einer Armbanduhr, leichter Wind 30 dB
  • Flüstern 40 dB
  • Kühlschrank, Regen 55 dB
  • normales Gespräch, Fernseher Zimmerlautstärke 65 dB
  • Staubsauger, laufender Wasserhahn 70 dB
  • Waschmaschine im Schleudergang 75 dB 
  • Streitgespräch, Babyschreien, Klavierspiel 80 dB
  • Presslufthammer, Diskothek 110 dB

Beschweren sich Nachbarn über die störenden Geräusche der Luftwasser-Wärmepumpe, beschreiben sie dies oft als unangenehmes, tiefes Brummen. Und in der Tat: auch die Reduzierung tieffrequenter Töne ist wichtig. Oft sind diese gar nicht so laut und liegen unter dem vorgeschrieben Schallpegel, allerdings werden sie intensiver wahrgenommen.

Was verursacht die Störgeräusche?

Hauptursache für die Störgeräusche ist bei der außen aufgestellten Luft-Wärmepumpe der Ventilator, der die Luft ansaugt und an den Verdampfer der Wärmepumpe zur Wärmeübertagung weiterleitet. Die Leistung der Wärmepumpe nimmt ebenfalls Einfluss auf die Lautstärke. Oft sind besonders leistungsstarke Geräte im Betrieb auch lauter. Zudem spielt der Aufstellort eine nicht unerhebliche Rolle. So können beispielsweise harte Untergründe, Vordächer. Mauern oder Wände die Betriebsgeräusche verstärken, weil sie den Schall reflektieren.

Weitere Schallschutzmaßnahmen

Achte darauf, dass du die Wärmepumpe nicht zwischen zwei Mauern oder in direkter Nähe von Schlafräumen aufstellst. Halte außerdem mindestens drei Meter Abstand zu Nachbarhäusern sowie zu Fassaden oder Garagen, die die Schallwellen zurückwerfen. Mit vier Meter Abstand bist du auf der sicheren Seite. Mit Blick auf die Nachbarschaft gilt, je größer der Abstand, umso besser. Wähle als Untergrund keine Beton- oder Steinplatten, sondern Rasen, denn dieser wirkt schalldämpfend. Auch Matten aus Moosgummi oder Schaumstoff haben sich bewährt. Falls möglich, platziere deine Wärmepumpe zur Straßenseite hin, denn die Geräuschkulisse ist hier sowieso meist höher als im Garten. Dichtbewachsene, immergrüne Hecken zwischen Wärmepumpe und Nachbargrundstück bieten oftmals einen guten Schallschutz wie Schallschutzwände.

Gut gedämmte Häuser kühlen nachts kaum aus. Auch die Fußbodenheizung hält Wärme relativ lange vor. Eine gute Schallschutzmaßnahme ist daher, die Wärmepumpe nur tagsüber laufen zu lassen oder zumindest in der Nacht die Wärmepumpenleistung zu reduzieren. Um dennoch ausreichend Wärme zu haben, wird ein Pufferspeicher tagsüber aufgeheizt, der dann für die Nacht- und Morgenstunden ausreichend Warmwasser für Heizung und Brauchwasser liefert.

Die Hersteller bieten für die Außeneinheiten ihrer Wärmepumpen Schallschutzhauben (Einhausung) an, die auch für die Nachrüstung geeignet sind. Diese können den Geräuschpegel um 10 bis 15 Dezibel reduzieren. Dazu findet im Inneren der Haube eine Umlenkung der Luft statt. Zusätzlich wird ein Geräusch dämmendes Material verwendet. Diese Maßnahme nimmt keinen Einfluss auf Leistung und Funktion der Wärmepumpe.

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Was tun, wenn die Luft-Wasser-Wärmepumpe vereist?

Je kälter und feuchter die Außenluft ist, umso öfter vereist die Wärmepumpe. Gemeint ist damit, dass sich an der kalten Oberfläche des Verdampfers Eis bildet. Dies geschieht vor allem im Temperaturbereich von +5 Grad Celsius bis – 3 Grad Celsius. Bei Außentemperaturen von beispielsweise – 12 Grad Celsius ist eine Abtauung meist nicht erforderlich, weil dann der absolute Feuchtegehalt der Außenluft sehr niedrig ist.

Wie kommt es zur Vereisung?

Ein Ventilator führt die Außenluft über den Verdampfer der Wärmepumpe. Dabei gibt er an das Kältemittel Wärme ab, wodurch die Außenluft abkühlt. Bei niedriger Außentemperatur und gleichzeitig sehr hoher Luftfeuchte (z. B. 95 Prozent) kann es passieren, dass die Lufttemperatur so stark sinkt, dass sich Wasserdampf (Kondenswasser) an der Oberfläche des Verdampfers bildet und dort gefriert. Die Eisschicht wächst stetig und die Wärmepumpe vereist. Eis an den Lamellen des Verdampfers (Wärmeübertrager) wirkt wie eine Isolierschicht und beeinträchtig die Leistung der Wärmepumpe. Eine geringfügige Vereisung, beispielsweise 100 Gramm Eis, stellt noch kein Problem dar. Ab etwa der dreifachen Menge kann es jedoch zu einem Leistungsabfall von circa 25 Prozent kommen. Um zu verhindern, dass durch weitere Eisbildung ein kompletter Stillstand oder gar eine Beschädigung der Wärmepumpe folgt, schaltet sich spätestens jetzt eine automatische Abtaufunktion ein, um den Verdampfer zu enteisen, damit die Wärmepumpe weiterhin zuverlässig und effizient heizt.

Die automatische Abtaufunktion

Die nachfolgend beschriebene Abtaumethode ist die gängigste Variante. Die Vereisung des Verdampfers wird von einer internen Steuerung kontinuierlich überwacht und bei Bedarf die Abtauung durch Umkehr des Wärmepumpenkreisprozesses voll automatisch eingeleitet. Der Kältekreislauf der Wärmepumpe wird dazu mit einem 4-Wege-Umschaltventil in entgegengesetzte Richtung umgestellt. Dadurch wird der Verdampfer zum Verflüssiger und der Verflüssiger zum Verdampfer. Der Ventilator in der Außeneinheit ist während des Abtauvorganges abgeschaltet. Lediglich der Verdichter ist in Betrieb. Auf diese Weise wird entweder dem Wasser im Pufferspeicher oder im Flächenheizsystem kurzfristig Wärme entzogen, um diese dem Verdampfer zuzuführen, damit das Eis schmilzt. Nach Beendigung des Abtauvorganges läuft der Ventilator wieder an, um die entstandene Feuchtigkeit vom Wärmetauscher in der Außeneinheit zu blasen. Das Kondenswasser, das sich durch den Abtauprozess gebildet hat, wird abgeführt.

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Wärmepumpen-Varianten und Kombinationsmöglichkeiten

In den rund 30 Jahren. seit Wärmepumpen in Deutschland als umweltschonende Heizalternativen installiert werden, hat sich technisch viel getan. Die Geräte wurden kleiner, leistungsstärker und stetig den Anforderungen des Wärmemarktes angepasst. Nachfolgend findest du Informationen zu den Wärmepumpenvarianten und den Kombinationsmöglichkeiten, die dir moderne Wärmepumpentechnik bietet.

Luft-Wasser-Wärmepumpe für die Innenaufstellung

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe muss nicht zwingend im Freien aufgestellt werden. Auch innen ist sie gut aufgehoben und bietet die gleiche Leistung und Wirtschaftlichkeit. Vor allem in dicht bebauten Wohngegenden ist sie eine Alternative, wenn die Gefahr zu groß ist, dass sich die Nachbarn über den Geräuschpegel des außen aufgestellten Gerätes beschweren könnten. In Neubauten ist die Innenaufstellung grundsätzlich kein Problem. Bei der Sanierung hingegen kommt es auf die Gegebenheiten im Haus an. Denn du benötigts unter anderem zusätzlich Platz für Luftkanäle. Dafür sind zwei Mauerdurchbrüche erforderlich, um Luft anzusaugen bzw. auszublasen. Der Durchmesser von Luftkanälen liegt zwischen 50 mal 50 Zentimeter bis 80 mal 80 Zentimeter. Wie lang die Luftkanäle sein müssen, hängt von der Wärmepumpenleistung ab. Sind Keller, Heizungs- oder Vorratsraum zu klein oder die Türen zu schmal, ist eine Aufstellung nicht möglich, denn die kompakten Geräte werden anschlussfertig geliefert und lassen sich nicht vor Ort teilmontieren.

Funktion einer Luft-Wasser-Wärmepumpe Innenaufstellung

Die Wärmepumpe saugt wie bei der Außenaufstellung über einen Ventilator Luft an, führt diese allerdings über einen Luftkanal zum Verdampfer. Nach dem Wärmeentzug wird diese über einen weiteren Luftkanal nach außen geblasen. Um das Eindringen von Kleintieren oder Laub ins Innere der Kanäle zu verhindern, sind diese mit Luftgittern geschützt. Achte darauf, dass die Luftdurchführungen nicht in unmittelbarer Nähe von Fenstern montiert sind, denn bei geöffnetem Fenster können die Strömungsgeräusche durchaus unangenehm sein.

Das solltest du bei der Aufstellung beachten

Luft-Wasser-Wärmepumpe zur Innenaufstellung können bis zu 300 Kilogramm wiegen. Eine hohe Tragfähigkeit des Bodens ist daher sehr wichtig, zumal das Gerät auf einem Betonsockel aufgestellt wird. Um Schallübertragungen zu vermeiden, achte auf einen möglichst waagerechten Untergrund. Die Aufstellfüße oder der Grundrahmen der Wärmepumpe sollten vollkommen plan aufliegen. Luftein- und Auslass sollten möglichst oberirdisch geführt werden. Dazu sollte der Aufstellraum eben- oder halb-ebenerdig sein. Wichtig ist außerdem, dass ein Abwasseranschluss vorhanden ist, damit das Kondenswasser sicher in die Kanalisation abfließen kann. Außerdem sollte der Raum nicht zu warm und gut belüftet sein, damit sich nicht zu viel Kondenswasser bildet.

Thermischen Kurzschluss vermeiden

Ideal ist es, wenn sich die Luftansaugseite und die Luftausblasseite an unterschiedlichen Seiten des Hauses befinden. So kannst du einen thermischen Kurzschluss verhindern. Dieser entsteht, wenn die Luft-Wasser-Wärmepumpe die kalte, ausgeblasene Luft wieder ansaugt und sich dadurch die warme Ansaugluft mit der kalten Ausblasluft vermischt. Dies beeinträchtigt dann die Effizienz der Wärmepumpe. Die Eckaufstellung der Wärmepumpe ist ebenfalls eine zuverlässige Methode, einen thermischen Kurzschuss zu verhindern. Ist das nicht machbar, sollte der Mindestabstand zwischen den beiden Luftaustritten zwei Meter betragen.

Lautstärke

Moderne Geräte für die Innenaufstellung verfügen über eine gute Schalldämmung und niedrige Schallleistungspegel. Meist werden inzwischen geräuscharme Radialventilatoren verbaut. Auch besteht die Möglichkeit, die Wärmepumpe im Nachtbetrieb mit reduzierter Lüfterdrehzahl zu betreiben.

Variante Split-Wärmepumpe

Split-Wärmepumpen zur Nutzung von Außenluft werden zumindest teilweise innen aufgestellt. Die Inneneinheit ist mit Verflüssiger, Umwälzpumpe und Regel- sowie Sicherheitstechnik bestückt. Sie arbeitet daher sehr leise. Die Außeneinheit hingegen enthält Ventilator, Verdichter und Verdampfer.

Wärmepumpe mit Flächenkollektor

Bei Wärmepumpen mit Flächenkollektor handelt es um eine Variante der Erd-Wärmepumpe (Sole-Wasser-Wärmepumpe). Um die erforderliche thermische Energie dem Erdboden zu entziehen, werden meist Erdwärmesonden in bis zu 100 Metern Tiefe gesetzt. Dies ist recht kostenintensiv und genehmigungspflichtig. Der Einsatz eines Flächenkollektors (Erdwärmekollektor) ist wesentlich günstiger. Werden Erdwärmekollektoren außerhalb von Wasserschutzgebieten verlegt, sind sie zwar nicht genehmigungspflichtig, du solltest sie aber trotzdem dem Bau- und Umweltamt anzeigen, damit aus wasserwirtschaftlicher Sicht die Machbarkeit und die erforderlichen Voraussetzungen abgeklärt werden können.

Für die Verlegung benötigst du eine recht große Fläche: etwa doppelt so viel wie die beheizte Wohnfläche. Hat dein Eigenheim eine Wohnfläche von 160 Quadratmetern, benötigts du eine Kollektorfläche von 300 Quadratmetern und mehr. Die genaue Größe hängt auch von der Wärmespeicherfähigkeit des Bodens ab. Schwere, feuchte Lehmböden beispielsweise besitzen eine gute Wärmeübertragung. Hast du es jedoch mit einem trockenen und sandigen Boden zu tun, wirst du eine wesentlich größere Fläche benötigen.

Verlegt werden die Kollektoren horizontal in Schleifen unterhalb der Frostgrenze, meist in 1,5 Metern Tiefe. Flächenkollektoren bestehen aus Kunststoffrohren, die zueinander einen Abstand von 70 bis 80 Zentimetern haben sollten. Werden die Kollektoren zu dicht verlegt, kann es passieren, dass dem Boden zu viel Wärme entzogen wird und es zu einer Vereisung der Fläche kommt. Dann kann Regenwasser nicht mehr richtig abfließen und der Boden verschlammt. Wurde die erforderliche Fläche falsch berechnet, kann ebenfalls Vereisung die Folge sein, weil dann die Wärmepumpe dem Erdreich mehr Wärme entzieht als für ihren Betrieb eingeplant wurde. 

Durch die Kunststoffrohre fließt ein unbedenkliches Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das die Erdwärme aufnimmt und an die Wärmepumpe weiterleitet.

Die Fläche über den Kollektoren sollte nicht bepflanzt oder versiegelt werden, weil bei der oberflächennahen Erdwärmenutzung die Sonneneinstrahlung und Regenwasser zu einem wesentlichen Teil den Boden in der genannten Verlegetiefe mit thermischer Energie versorgen. Ideal ist Rasen. Außerdem solltest du Sicherheitsabstände zu tiefwurzelnden Bäumen, Wasserleitungen, Gebäuden und Kanälen in der näheren Umgebung berücksichtigen.

Vorteile von Flächenkollektoren 

  • keine Genehmigungspflicht
  • wesentlich günstiger als Erdwärmesonden
  • einfache Verlegung; Eigenleistung möglich
  • für Kühl- und Heizbetrieb geeignet
  • auch auf abschüssigem Gelände zu verlegen

Nachteile von Flächenkollektoren

  • hoher Flächenbedarf
  • Bodenbeschaffenheit beeinflusst Wärmeentzugsleistung
  • großflächige Erd- und Baggerarbeiten erforderlich
  • Anzeigepflicht beim Landratsamt 
  • Wärmeentzug kann das Pflanzenwachstum verzögern oder einschränken

Weitere Alternativen, um Erdwärme zu nutzen, sind Ringgrabenkollektoren und Erdwärmekörbe. Allerdings werden diese nicht so häufig eingesetzt. Beim Ringgrabenkollektor werden Rohre ebenfalls in Schlaufen am Grund eines Grabens verlegt. Dieser ist etwa zwei Meter breit, 1,5 Meter tief und verläuft um das ganze Grundstück herum. Wenn du in deinem Garten einen feuchten Boden hast, kannst du für dein Einfamilienhaus von einer Grabenlänge von 40 bis 80 Metern ausgehen. Mit Ringrabenkollektoren steht dir im Garten mehr Platz für Pflanzen zur Verfügung. Diese Kollektoren sind wesentlich effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen, kosten aber oftmals nicht mehr als diese.

Ein Erdwärmekorb besteht oft aus kegelförmig gewickelten Rohren und ist meist 1,5 bis 3 Meter hoch. Die Tiefe beträgt bis zu 4,5 Meter. Im oberen Bereich hat der Erdwärmekorb einen Durchmesser von circa 2 bis 3 Metern. Abhängig von der Korbgröße bewegt sich die gewickelte Sondenlänge zwischen 100 und 200 Metern. Damit du dein Einfamilienhaus damit beheizen kannst, benötigts du etwa sechs Wärmekörbe, die eine Fläche von rund zehn Quadratmeter je Korb benötigen.

Reversible Wärmepumpen

Weil die Wärmepumpe umgekehrt wie ein Kühlschrank arbeitet, ist sie die einzige Heizung, die auch kühlen kann. Und auf relativ einfache Weise. Das Prinzip der reversiblen Wärmepumpe steckt bereits im Namen, denn das Adjektiv reversibel basiert auf dem lateinischen reversum (umgekehrt). Zum Kühlen wird die Fließrichtung des Kältemittels in die entgegengesetzte Richtung umgestellt. Während der Verdichter seine Funktion beibehält, wird der Verdampfer zum Verflüssiger und der Verflüssiger wird zum Verdampfer. Damit aber gekühlt werden kann, benötigt die Reversible-Wärmepumpe ein Vierwegeventil und ein zusätzliches Entspannungsventil. Das Vierwegeventil ist erforderlich, damit die Funktionen Heizen und Kühlen unabhängig voneinander möglich sind. So ist gewährleistet, dass im Sommer auch während die Raumkühlung aktiv ist, Warmwasser für Küche und Bad erzeugt werden kann. Mit dieser Art der aktiven Kühlung sind im Sommer Innentemperaturen von rund 20 Grad Celsius möglich.

Wie kommt die Wärme aus dem Haus?

Die Flächenheizung wird von der Heizfläche zur Kühlfläche. Im Kühlmodus nimmt das kalte Wasser in der Fußbodenheizung oder in den Flächenheizköper die Raumwärme auf. Fungiert also als Wärmetauscher. Über den Heizkreislauf fließt das nun warme Wasser zur Wärmepumpe, wird dort heruntergekühlt und fließt zurück in die Fußbodenheizung, wo es erneut Wärme aufnehmen kann.

Um die Kühlung zu aktivieren, bestehen unterschiedlich Möglichkeiten. Es gibt Reversible-Wärmepumpen, welche die Raumtemperatur mittels Wärmesensor messen. Wird ein vorgegebener Wert überschritten, schalten er das System automatisch auf Kühlung um. Den Umschaltpunkt über Zeitprogramme zu regeln, ist eine weitere Möglichkeit. Hier wechselt die Wärmepumpe beispielsweise mittags über ein Zeitprogramme in den Kühlmodus. Für reversible Wärmepumpen gibt es spezielle Raumtemperaturregler mit den Modi Heizen/Kühlen. Diese gibt es bereits unter 30 Euro. Die manuelle Umschaltung von Heizen auf Kühlen ist eine weitere und kostengünstige Variante und wird für einige Geräte ebenfalls angeboten.

Reversible Wärmepumpen eignen sich für alle Wärmequellen (Luft, Erde, Grundwasser). Die den Räumen entzogene Wärme wird bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe nach draußen abgeführt, bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe ins Erdreich. Dadurch wird das Erdreich in den tieferen Schichten aufgewärmt und dient als „Wärmespeicher“ für die Wintermonate. Wenngleich es nur wenige Grad Celsius sind, muss die Erdreich-Wärmepumpe dann dennoch weniger Energie zum Heizen aufwenden.

Übrigens: Du kannst die Abwärme aus den Räumen auch zur Trinkwassererwärmung nutzen. Hast du eine Photovoltaikanlage, dann wird das Kühlen mit der Reversiblen-Wärmepumpe besonders günstig, denn gerade im Sommer, wenn das Kühlen relevant ist, liefert deine Anlage ganz besonders viel Solarstrom.

Das solltest du bei deiner reversiblen Wärmepumpe beachten

Hier noch ein paar zusätzliche Tipps, die dir bei der Anschaffung einer Wärmepumpe weiterhelfen:

  • Du kannst nicht mit jeder Wärmepumpe auch automatisch kühlen. Erkundige dich daher vor dem Kauf, ob dein Gerät für die reversible Kühlung (aktive Kühlung, Active Cooling) ausgestattet ist oder zumindest nachgerüstet werden kann.
  • Für Reversible-Wärmepumpen musst du im Vergleich zu konventionellen Wärmepumpen je nach System und Leistungsgröße mit Mehrkosten zwischen 2.000 und 3.000 Euro rechnen.
  • Radiatoren sind in der Regel für das Kühlen mit einer Wärmepumpe ungeeignet. Mit Fußboden- oder Wandheizung sowie Kühldecken ist das jedoch kein Problem.
  • Die Kühlflächen dürfen nicht zu kalt werden. Sinkt beispielsweise die Temperatur der Fußbodenheizung unter den Taupunkt, kann sich durch die Luftfeuchte auf der Fußbodenfläche Kondenswasser bilden und zu Schäden am Bodenbelag führen. Daher überwachen Taupunktfühler (Sensoren) die Raumtemperatur und die relative Feuchte der Zimmerluft. Kommt es zu einer Unterschreitung des Taupunktes, fahren die Sensoren die Kühlleistung selbsttätig herunter.

Alternative: Passive Kühlung

Die passive Kühlung (Natural Cooling) macht nur mit Wasser-Wasser- oder Sole-Wasser-Wärmepumpen Sinn. Denn hier wird die Tatsache genutzt, dass in Tiefen von etwa 8 Metern die Temperatur ganzjährig etwa 10 Grad Celsius beträgt. Die passive Kühlung basiert auf dem physikalischen Prinzip, dass thermische Energie immer von einem wärmeren System zu einem kälteren System strömt. So fließt die über die Flächenheizung aufgenommene Raumwärme automatisch ins Erdreich oder Grundwasser. Der Verdichter der Wärmepumpe ist dabei außer Betrieb. Daher ist die passive Kühlung auch relativ kostengünstig. Damit sie funktioniert, sind lediglich ein zusätzlicher Plattenwärmetauscher und ein Umschaltventil erforderlich. Allerdings ist die Temperaturabsenkung im Sommer mit um die 3 Grad Celsius eher bescheiden. Zudem dauert es auch länger bis der Kühleffekt eintritt.

Kühlen mit der Wärmepumpe macht Sinn

Die Sommer in Deutschland werden immer heißer. Daher steigt auch der Wunsch nach angenehm temperierten Räumen. Verharren die aktuellen Strompreise auf ihrem hohen Niveau, dann ist eine konventionelle Klimaanlage nicht nur in der Anschaffung, sondern auch im Betrieb eine teure Angelegenheit. Und das für ein System, das nur wenige Monate im Jahr in Betrieb ist. Mit einer Reversiblen-Wärmepumpe installierst du nur ein System, das aber ganzjährig im Einsatz ist und wahlweise heizt oder kühlt. Du benötigts keine Luftkanäle, um die Räume zu kühlen, somit kann auch kein unangenehmer Luftzug entstehen. Wenn es für dich nicht so wichtig ist, dass du mit einer Klimaanlage sicher mehr Kühlung erzielst, dann ist die Wärmepumpe die richtige Entscheidung.

Mittel- und Hochtemperatur-Wärmepumpen

Sollen bei der Heizungsmodernisierung mit der Wärmepumpe die alten Heizkörper beibehalten werden, stoßen „normale“ Wärmepumpen an ihre Grenzen, denn es sind hohe Vorlauftemperaturen von 65 Grad Celsius und mehr erforderlich. Mittel- und Hochtemperatur-Wärmepumpen hingegen sind technisch in der Lage, solch hohe Vorlauftemperaturen bereitzustellen. Meist sogar ohne große Effizienzverluste. Vorteilhaft ist zudem, dass diese Wärmepumpen in Verbindung mit jeder Wärmequelle möglich sind. Oft sind Heißwassertemperaturen von über 50 Grad Celsius bereits voll ausreichend. Die Hersteller bieten für diesen Temperaturbereich sogenannte Mitteltemperatur-Wärmepumpen an mit Systemtemperaturen zwischen 55 Grad Celsius und 65 °CGrad Celcius. Wobei meist die Bezeichnung Mitteltemperatur-Wärmepumpe nicht genutzt wird, sondern in den Unterlagen auf den Einsatzbereich Modernisierung hingewiesen und eine Vorlauftemperatur von 65 Grad Celsius genannt wird. Sind Temperaturen zwischen 65 und 75 Grad Celsius erforderlich, sind Hochtemperatur-Wärmepumpen gefragt, die aufgrund ihrer Technik in der Lage sind, Umweltwärme auf Temperaturen von 80 bis 100 Grad Celsius zu bringen. Möglich wird dies durch spezielle Verdichter, einen zweistufigen Kreisprozess und unter Einsatz entsprechender Kältemittel wie beispielsweise CO₂. Entsprechend der Höhe der Vorlauftemperatur verteilen sich die Einsatzbereiche auf schlecht gedämmte Altbauten oder Häuser mit alten Heizkörpern sowie auf Gewerbe und Industrie. Grundsätzlich gibt es drei Hochtemperatur-Wärmepumpen-Varianten:

  • Wärmepumpen mit zweifachem Kreisprozess, Modernisierung
  • Heißgas-Wärmepumpen, zur Bereitstellung von Warmwassertemperaturen zwischen 60 und 65 Grad Celsius
  • CO₂ -Wärmepumpen, Abwärme- und Abwassernutzung in der Industrie

Hochtemperatur-Wärmepumpe mit zweifachem Kreisprozess

Hochtemperatur-Wärmepumpen mit zwei nacheinander ablaufenden Kreisprozessen kommen bevorzugt im Bereich Modernisierung zum Einsatz. In der Zweikreis-Hochtemperatur-Wärmepumpe wird der Verflüssiger des ersten Kreisprozesses zum Verdampfer des zweiten Kreisprozesses. Dadurch ist sichergestellt, dass sich Verdichter, Ventile und Kältemittel optimal den verschiedenen Anforderungen anpassen und ein effizienter Betrieb möglich ist.

Teilweise werden zweiunterschiedliche Kältemittel eingesetzt, die aufgrund ihrer Eigenschaften besonders gut mit dem jeweils erforderlichen Temperaturniveau zurechtkommen. Im ersten Kreisprozess wird beispielsweise die aus der Umwelt aufgenommene thermische Energie auf 40 Grad Celsius gebracht. Anschließend werden diese 40 Grad Celsius im zweiten Kreisprozess auf 65 Grad Celsius erhöht. Mit dieser Technik sind Heizwassertemperaturen um die 90 Grad Celsius problemlos möglich.

Heißgas für hohe Systemtemperaturen

Eine Wärmepumpe heizt normalerweise mit einer niedrigen Vorlauftemperaturen um die 35 Grad Celsius wirtschaftlich. Damit du 50 Grad Celsius heißes Wasser zum Duschen oder Baden hast, ist es erforderlich, den Betriebsdruck zu erhöhen. Dadurch erhöht sich aber auch der Energieverbrauch. Wurde die Warmwasserbereitung bei der Dimensionierung nicht ausreichend berücksichtigt, besteht zudem die Gefahr, dass die Wärmepumpe nicht mehr wirtschaftlich arbeitet. Außerdem wird der Verdichter zusätzlich belastet. Mit der Heißgasladetechnik umgehst du diese Probleme.

Heißgas ist nichts anderes als das dampfförmige, bereits verdichtete Kältemittel. Um die während des Verdichtungsprozesses entstehenden hohen Heißgastemperaturen für die Trinkwassererwärmung nutzen zu können, ist dem Verdichter ein zusätzlicher Wärmeübertrager nachgeschaltet. Bevor das Heißgas abkühlt und zum Verflüssiger strömt, wird es über diesen Wärmeübertrager geführt und mit mindestens 65 Grad Celsius ausgekoppelt und überträgt diese hohen Temperaturen auf das Wasser im oberen Bereich eines Pufferspeichers und heizt es auf. Abhängig von der Wärmequellen- und Kondensationstemperatur lassen sich bis zu 35 Prozent der im gasförmigen Kältemittel enthaltenen Energie zur Brauchwassererwärmung einsetzen. Etwa 10 Prozent der Leistung innerhalb des Kältekreislaufs der Wärmepumpe können auf ein Temperaturniveau von 60 bis 65 Grad Celsius angehoben werden. Über Umschaltventile ist es zudem möglich, den Wasserspeicher komplett mittels Heißgasauskopplung durchzuladen.

Dieses Prinzip wird auch Heißgasladetechnik (HGL-Technik) genannt. Durch sie ist es möglich, dass die Wärmepumpe im Winter sowohl niedrige Vorlauftemperaturen von 35 Grad Celsius für die Fußboden- oder Wandheizung zur Verfügung stellen kann als auch gleichzeitig 60 Grad Celsius für heißes Brauchwasser. Die Leistungszahl der Wärmepumpe bleibt davon unberührt.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die HGL-Technik: Dank der ruhigeren Betriebsweise wird der Verdichter weniger belastet, wodurch sich die Lebensdauer der Wärmepumpe erhöht.

CO₂-Hochtemperatur-Wärmepumpen

Die Herstellung dieser Hochtemperatur-Wärmepumpenversion ist sehr aufwändig und entsprechend teuer. Sie wird in der Industrie eingesetzt, um aus industrieller Abwärme und Abwasser, die meist Temperaturen um die 35 Grad Celsius haben, Temperaturen bis 90 Grad Celsius für die Heiz- und Prozesswärme bereitzustellen. Auf diese Weise helfen sie der Industrie, den Primärenergiebedarf und somit die CO₂-Emissionen zu reduzieren.

Hybridheizung: Wärmepumpe und Gas

Falls du dir erst kürzlich eine Gasheizung zugelegt hast, bist du sicher angesichts der 2022 gestiegenen Gaspreise mit deiner Entscheidung nicht sonderlich glücklich. Dass Öl noch teurer geworden ist, spendet wahrscheinlich auch kaum Trost. Mach das Beste aus der Situation: Ergänze deine Gasheizung mit einer Wärmepumpe. Diese Hybridheizung lässt zwar den Gaspreis nicht sinken, aber deinen Gasverbrauch, und zwar deutlich. Zudem setzt du mit der Wärmepumpe auf eine politisch gewollte Zukunftstechnologie, die vom Staat großzügig gefördert wird.

Grundsätzliches zur Hybridheizung

Eine Hybrid-Wärmepumpe fügt verschiedene Wärmequellen in einer Heizungsanlage zusammen. Vorteilhaft ist dabei, dass sich fossile Energien sehr einfach mit erneuerbaren Energien kombinieren lassen. Hybridheizungen, die ihre Wärme ausschließlich aus erneuerbaren Quellen beziehen sind ebenfalls möglich. Ein Puffer- oder Schichtenspeicher ist unverzichtbarer Bestandteil des Systems. Mit ihm werden die verschiedenen Wärmeerzeuger verbunden. Er speichert die von ihnen produzierte Wärme und stellt sie bei Bedarf zur Verfügung. Eine intelligente Steuerung entscheidet darüber, wann mit welcher Energie Wärme erzeugt wird.

Gashybridheizung und Luft-Wasser-Wärmepumpe

Diese Kombination ist besonders energie- und kostensparend und zählt daher auch zu den gängigsten Lösungen. Die in der Regel im Freien aufgestellte Luft-Wärmepumpe übernimmt die Hauptlast, um das Haus mit Wärme zu versorgen. Erst wenn es draußen für einen effizienten Wärmepumpenbetrieb zu kalt ist oder ein besonders hoher Warmwasserbedarf besteht, springt die Gasbrennwertheizung zur Unterstützung oder als alleiniges Heizgerät ein. Im Sommer bleibt sie meist sogar ständig ausgeschaltet. Eine intelligente Steuerung gibt vor, ab wann sich die Gasheizung zuschaltet. Dazu wird der sogenannte Bivalenz-Punkt berechnet. Er liegt bei dieser Kombination meist bei einer Außentemperatur von 3 bis 6 Grad Celsius. Bei einer Hybridheizung mit Wärmepumpe stehen dir meist verschiedene Programme zur Verfügung, die du anwählen kannst:

  • kostenoptimierter Betrieb; hier wird der Energieträger genutzt, der aktuell am günstigsten ist.
  • energetisch optimierter Betrieb; zur optimalen CO₂-Einsparung.
  • außentemperaturgeregelter Betrieb; es heizen entweder nur die Wärmepumpe, Wärmepumpe und Gas-Brennwertgerät gemeinsam oder nur die Gasheizung.

Wenn du eine Gashybridheizung mit Wärmepumpe für die Modernisierung planst, solltest du berücksichtigen, dass im Aufstellraum ausreichend Platz für das zweite Heizgerät vorhanden ist. Für den Neubau gibt es kompakte Hybridgeräte, in denen eine Elektro-Wärmepumpe mit der Wärmequelle Luft und ein Gas-Brennwertkessel in einer Einheit integriert sind.

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Weitere Kombinationsmöglichkeiten für Wärmepumpen

Natürlich ist die Gasheizung nicht die einzige Option, die Wärmepumpe mit anderen Energieträgern zu kombinieren, allerdings werden diese Varianten eher selten realisiert, weil oftmals eine Wirtschaftlichkeit nicht gegeben ist oder beispielsweise bei der Öl-Brennwerttechnik auf einen Energieträger gesetzt wird, der faktisch vor dem Aus steht. Ist allerdings eine Öl-Brennwertheizung bereits vorhanden, sind auch hier in Kombination mit der Wärmepumpe große Energieeinsparungen möglich.

Wärmepumpe und Solarthermie

Die Kombination einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder Erdwärmepumpe mit einer Solarthermieanlage kann dann wirtschaftlich sinnvoll sein, wenn die Anlage wirklich sehr gut geplant wird. Außerdem ist eine gute Wärmdämmung des Gebäudes wichtig, aber auch der Einsatz von Flächenheizungen. Ist das nicht der Fall, kann es sein, dass beide Systeme an Effizienz einbüßen. Bei dieser Kombination scheiden sich jedoch die Geister. Die einen sprechen sich dafür aus, andere sehen weder Vorteile hinsichtlich Wirtschaftlichkeit noch Effizienzsteigerung und raten von einer Kombination ab. Lass dich daher unbedingt von kompetenten Fachleuten beraten. Zumal diese Kombination recht teuer ist.

Oft wird vergessen oder nicht darauf hingewiesen, dass eine Solarthermieanlage genau dann die meiste thermische Energie produziert, wenn keine Heizung benötigt wird, im Sommer. Dann allerdings produziert sie reichlich kostenlose Wärme für die Warmwasserbereitung. Hier wäre jedoch eine Warmwasser-Wärmepumpe eine gute Alternative. Sie kostet in der Anschaffung nicht nur wesentlich weniger als eine Solarwärmeanlage, sondern liefert das ganze Jahr über auseichend warmes Wasser, also auch im Winter. Einziges Manko, sie benötigt Strom für den Antrieb, ist allerdings sehr verbrauchsarm. Dazu später mehr. So kannst du Wärmepumpe und Solarthermie nutzen:

 

  • Scheint die Sonne, leitet die Solarthermieanlage die Sonnenwärme in den Pufferspeicher. Das entlastet die Wärmepumpe und sie muss nicht oder zumindest weniger arbeiten. Erst wenn die Solaranlage den Pufferspeicher nicht mehr ausreichend mit Wärme versorgen kann, springt die Wärmepumpe ein und heizt nach.
  • Überschüssige Solarwärme wird über Erdwärmesonden oder Erdkollektoren direkt in das Erdreich geleitet. Dadurch wird die Bodentemperatur etwas angehoben. Somit stehen für einen längeren Zeitraum höhere Temperaturen für die Wärmepumpe zur Verfügung, wodurch sie in der darauffolgenden Heizperiode weniger Energie verbraucht. Hier trägt die Solarthermieanlage dazu bei, die Effizienz der Erdwärmepumpe zu steigern.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, Solarspeicher und Solarkollektoren als einzige Wärmequelle für die Wärmepumpe einzusetzen. Selbst bei geringem Sonnenschein steht so zumindest lauwarme Wasser bereit. Und damit kann die Wärmepumpe gut arbeiten.

Hybrid-Wärmepumpe und Holz-Pelletheizung

Technisch kein Problem, aber allein die sehr hohen Anschaffungskosten sprechen nicht unbedingt für diese Kombination. Zudem wird ein Lagerraum für die Pellets benötigt.

Die Mini-Wärmepumpe

Eigentlich bezieht sich die Bezeichnung nicht zwingend auf die Abmessung und das Gewicht der Mini-Wärmepumpe, sondern auf ihre Leistung. Die Geräte werden als Heizungs- und als Warmwasser-Wärmepumpen angeboten und nutzen alle typischen Wärmequellen. Sie sind im Leistungsbereich von 1,6 Kilowatt bis um die 6 Kilowatt erhältlich. Mini-Wärmepumpen wiegen meist nicht mehr als 50 Kilogramm. Das macht sie für den Einsatz in Etagenwohnungen und Ferienhäuser besonders interessant. So hast du auch hier die Chance, kostenfreie und saubere Umweltwärme in die Energieversorgung einzubinden. Bei der Heizungsmodernisierung kannst du die Mini-Wärmepumpe als Hybrid-Heizung mit dem vorhanden Gas- oder Ölkessel kombinieren.

Die Mini-Wärmepumpe und die Wärmequelle Luft

Es gibt kleine Luft/Wasser-Wärmepumpe zum Heizen, Kühlen, Lüften und zur Warmwasserbereitung, die bereits werksseitig mit der hydraulischen Anbindung an das Wärmeverteilsystem des Gebäudes vorkonfiguriert sind. Auf diese Weise können Installationsfehler und die damit verbunden schlechtere Effizienzwerte größtenteils verhindert werden. Diese Mini-Wärmepumpen sind mit der weiter oben bereits beschriebenen Inverter-Technologie ausgestattet. Mit 27 dB(A) liegt der Schalldruckpegel der Außeneinheit trotz Ventilator zwischen Atmen und Flüstern. Mit Gehäusemaßen von 60 x 50 x 87 Zentimetern ist die Außeneinheit sehr klein. Auch die Inneneinheit punktet mit 60 x 60 Zentimetern, denn der Platzbedarf ist nicht größer als der einer Waschmaschine. Mittels Touch-Display oder Smartphone-App kannst du für jedes Zimmer die Einstellungen verändern. Eine Mini-Wärmepumpe kannst du für folgende Zwecke einsetzen:

  • Beheizung von Häusern mit geringem Wärmebedarf wie Niedrigenergiehäuser
  • als Etagenheizung in Mehrfamilienhäusern
  • als Hybrid-Heizung in Kombination mit einer Gas-, Pellet- oder Ölheizung
  • in Passivhäusern in Kombination mit Photovoltaik
  • zu Trinkwassererwärmung, über Kombi- oder Solarspeicher auch im Zusammenspiel mit Solarthermie
  • Raumkühlung

Wie sinnvoll ist eine Wärmepumpe im Elektro-Auto?

Vor allem im Stadtverkehr sorgen frostige Temperaturen dafür, dass die Reichweite deines Elektroautos um bis zu 50 Prozent abfällt, weil du zusätzlich Strom für die Heizung, Licht und Heckscheibenheizung brauchst. Wobei das Heizgerät der größte Energiefresser ist. Hinzu kommt, dass der Akku aufgrund der tiefen Temperaturen im Winter mehr Zeit zum Aufladen benötigt. Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor nutzen die Abwärme des Motors zum Heizen. Das ist bei einem Elektroauto nicht möglich. Die erforderliche Heizenergie für ein Elektroheizgerät wird daher vom Akku bereitgestellt. Um den so erhöhten Strombedarf zu reduzieren, bieten daher viele Hersteller optional oder auch ab Werk eine kleine Luft-Wärmepumpe an. Diese benötigt wesentlich weniger Strom bei gleicher Heizleistung, wodurch im Winter bis zu 20 Prozent mehr Reichweite möglich sind. Immerhin macht die Auto-Wärmepumpe aus einem Kilowatt Strom bis zu 3 Kilowatt Wärme, während die Elektro-Direktheizung, die die Luft durch elektrische Heizspulen erhitzt, aus einer Kilowattstunde Strom nur 1 Kilowatt Wärme bereitstellen kann.

Als Wärmequellen dienen der Wärmepumpe die Abwärme der Traktionsbatterie, der Leistungselektronik und des Elektromotors. Die Summe dieser Abwärme bringt die Wärmepumpe auf ein ausreichend hohes Temperaturniveau, um für angenehme Wärme im Innenraum zu sorgen. Durch die Nutzung der Abwärme erhält der Akku zugleich die erforderliche Kühlung. Selbstverständlich kannst du mit der E-Auto-Wärmepumpe im Sommer auch den Innenraum herunterkühlen. Meist ist es möglich, über eine Smartphone-App vorzuheizen. Falls dein Elektroauto nicht mit einer Wärmepumpenheizung ausgestattet ist, kannst du sie in der Regel in einer Fachwerkstatt nachrüsten lassen.

Die Preise für solche Wärmepumpen bewegen sich um die 1.000 Euro. Obwohl es sicher noch Weiterentwicklungspotenzial gibt, lohnt sich die Anschaffung.

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Stromsparen mit der Wärmepumpe

Dass die Wärmepumpe für ihren Betrieb nicht ohne elektrische Energie auskommt, haben wir ja wiederholt erläutert. Hier gibt es aber durchaus Möglichkeiten, den Stromverbrauch und somit die Kosten zu senken.

Wärmepumpen-Sondertarif

Wärmepumpen benötigen nicht permanent Strom. Entscheidend ist auch, wann du hauptsächlich die Wärmepumpenheizung nutzt: abends viel, weil tagsüber alle außer Haus sind (Nebentarifzeit) oder tagsüber viel (Haupttarifzeit). Dieses Verhaltensmuster dient als Grundlage für Wärmepumpen-Sondertarife. Ist die Nachfrage nach Strom im Netz sehr groß, darf der Energieversorger die Stromversorgung für zwei bis drei Stunden unterbrechen. Die Unterbrechung bekommst du überhaupt nicht mit, weil die Wärmepumpe den Pufferspeicher in der verbleibenden Zeit vollgeladen hat. Es steht also stets ausreichend Warmwasser für die Heizung bereit.

Wärmepumpen-Sondertarife sind durchschnittlich 22 Prozent günstiger als Haushaltsstrom. Um diesen Tarif zu bekommen, muss deine Wärmepumpe steuerbar und mit einem eigenen Stromzähler ausgestattet sein. Der zweite Zähler kostet einmalig um die 200 Euro. In naher Zukunft benötigen Wärmepumpenbetreiber einer steuerbaren Wärmepumpe und einem Strombezug über 6.000 Kilowattstunden im Jahr zusätzlich ein intelligentes Messsystem (Smart Meter), für das der Messstellenbetreiber dann jährlich 100 Euro in Rechnung stellt. Außerdem benötigts du eine Steuerbox. Was diese kosten soll, ist allerdings noch nicht bekannt. Stelle daher der jährlichen Kostenersparnis durch den Sondertarif die anfallenden Mehrkosten gegenüber, denn es kann durchaus sein, dass der Haushaltsstrom bei geringem Strombezug für die Wärmepumpe günstiger ist. Wie viel du durch einen speziellen Wärmepumpenstromtarif sparen kannst, hängt von den örtlich sehr verschiedenen Konzessionsabgaben und Netzentgelten ab und bewegt sich zwischen rund 90 bis 300 Euro. Beträgt im Schnitt jedoch um die 280 Euro.

Natürlich sind 2022 nicht nur die Preise für Gas und Heizöl stark gestiegen, sondern auch für neu abgeschlossene Wärmepumpentarife. Trotzdem liegt die jährliche Ersparnis für ein Haus mit einer Wohnfläche von rund 180 Quadratmetern und einem Stromverbrauch von 5.500 Kilowattstunden bei mehr als 1.000 Euro im Vergleich zu einer Gas- oder Ölheizung.

Die ab Juli 2022 wegfallende EEG-Umlage kommt auch dem Wärmepumpenstrompreis zugute. Dass es der Bundesregierung ernst damit ist, den Einbau von Wärmepumpenheizungen zu pushen, zeigt sich darin, dass geplant ist, ab 2023 weitere staatliche Umlagen wegfallen zu lassen, wenn die Elektro-Wärmepumpe an das öffentliche Stromnetz über einen separaten Stromzähler angeschlossen ist. Außerdem muss die Luft-Wasser-Wärmepumpe mindestens eine JAZ von 3,5 und die Sole-Wasser-Wärmepumpe eine JAZ von mindestens 4,0 aufweisen.

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Von Förderung bis Kältemittel: 15 Tipps für deine Wärmepumpe

Wie du jetzt weißt, ist die Wärmepumpe recht simpel aufgebaut. Trotzdem gibt es das ein oder andere zu beachten – sowohl beim Kauf als auch bei der Nutzung. Wir haben dir die wichtigsten Tipps und Punkte für den Einsatz einer Wärmepumpe in deinem Zuhause zusammengestellt.

  • Verringere vorab deinen Wärmebedarf

    Neubauten sind ausreichend gedämmt und bieten der Wärmepumpenheizung ein ideales Umfeld. Die Wärmepumpe sollte allerdings im Altbau nicht der erste Schritt sein, um deine vier Wände klimafreundlicher zu heizen. Sorge am besten als erstes für eine ausreichende Wärmedämmung. Es muss nicht gleich die komplette Fassade gedämmt werden, oft ist bereits die Dämmung der Kellerdecke und der obersten Geschossdecke bereist ausreichend. Auch der Fensteraustausch bringt einiges. Dann verbraucht deine Wärmepumpe auch weniger Energie beziehungsweise Strom, um für  angenehme Raumtemperaturen zu sorgen.

  • Achte auf die Energieverbrauchskennzeichnung

    In umweltbewussten Zeiten wie diesen ist eine Frage bei der Anschaffung von Neugeräten essenziell: Wie effizient verwandelt die Maschine Strom in Leistung? Darüber gibt die Energieverbrauchskennzeichnung Auskunft. Seit 2015 ist sie auch für Heizsysteme verpflichtend. Wenn du Angebote für deine Wärmepumpe einholst, achte besonders auf diese Information. So kannst du sichergehen, eine energieeffiziente und damit klimafreundlichere Wärmepumpe zu kaufen.

  • Orientiere dich an der Jahresarbeitszahl

    Noch ein weiterer Wert ist wichtig bei der Wahl des passenden Pumpenmodells: Die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie beschreibt das Verhältnis zwischen benötigtem Strom und erzeugter Heizenergie. Eine JAZ von 4,0 bedeutet beispielsweise: Deine Wärmepumpe braucht 1 Kilowattstunde (kWh) Strom für 4 Kilowattstunden Heizwärme. Damit deine Wärmepumpe möglichst umweltfreundlich und wirtschaftlich ist, sollte ihre JAZ im Neubau mindestens bei 4,0 liegen. Ist der Wert höher, ist das natürlich noch besser. Weil du noch keine Wärmepumpe hast, ist es natürlich etwas schwierig, die JAZ zu ermitteln. Aus diesem Grund wirst du auch in den Herstellerunterlagen vergeblich nach der JAZ suchen. Es gibt aber für das relativ komplizierte Rechenverfahren spezielle Software.

  • Kombiniere deine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage

    Eine Wärmepumpe nutzt die mehr oder weniger kostenlosen Ressourcen Luft, Erde und zum Heizen. Einzig für ihren Betrieb und die Verteilung der Wärme in deinem Haus benötigt sie zusätzliche Energie. Der Anteil des selbstgenutzten Solarstroms erhöht sich bei kleineren Solar-Anlagen mit einer Wärmepumpe von 30 auf 45 Prozent. Mit einer eigenen Photovoltaikanlage wirst du unabhängiger von Stromanbietern und machst deine Wärmepumpe noch klimafreundlicher.

  • Plane ganzheitlich, genau und vorausschauend

    Eine Wärmepumpe ist im besten Fall eine Investition für 20 Jahre. Darum ist eine genaue Planung wichtig. Welche Energiequelle kommt für dich infrage? Luft, Erde oderWasser? Wie kannst du die Effizienz deiner Wärmepumpe noch verbessern? Und hast du die Möglichkeit, zusammen mit der Wärmepumpe auch eine Solaranlage zu installieren? Natürlich spielt bei alldem auch dein Budget eine Rolle. Am falschen Ende zu sparen, ist wie bei allen großen Anschaffungen nicht empfehlenswert. Es gibt jedoch inzwischen hochqualitative Wärmepumpen von verschiedenen Anbietern und in unterschiedlichen Preissegmenten.

  • Ermittle die richtige Leistungsgröße für deine Anlage

    Denn eine Wärmepumpe, deren Leistung unverhältnismäßig groß dimensioniert ist, ist meist auch unnötig teurer. Zu klein sollte das System aber auch nicht ausgelegt sein. Denn dann kann es vorkommen, dass an kalten Tagen der Heizstab  anspringt. Und das kann ebenfalls zu Mehrkosten und Ineffizienz führen.

    Zur Ermittlung der Maße wird daher die Heizlast in Kilowatt gemessen. Sie gibt die Leistung an, die die Wärmepumpe erzeugen muss, um den Wärmebedarf zu decken. In durchschnittlichen Einfamilienhäusern sind das 3 bis 16 Kilowatt.

  • Entscheide dich für ein umweltfreundliches Kältemittel

    Vorausschauende Planung ist auch bei der Wahl des Kältemittels wichtig. Meist kommen dafür in Wärmepumpen teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) zum Einsatz. Diese sind aber nicht nur teuer. Sie unterliegen auch der EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase und entsprechen damit nur bedingt dem klimaneutralen Ansatz einer Wärmepumpe. Wähle lieber einen natürlichen und nachhaltigen Stoff, wie beispielsweise Propan, als Kältemittel.

  • Hol dir professionelle Beratung

    Zieh für Beratung und Planung immer Experten zurate. Heutzutage haben leider noch nicht alle Heizungsinstallationsbetriebe ausreichend Erfahrung mit der Planung und Installation von Wärmepumpen. Erkundige dich am besten vorab nach Referenzen und Beispielprojekten. Zusätzlich beraten dich auch Stellen, wie die Verbraucherzentralen, Hersteller und viele Stadtwerke, zum Thema Wärmepumpe.

  • Nutze Fördermittel bei der Finanzierung

    Mit einer Wärmepumpe leistest du einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende. Das belohnt der Staat mit großzügigen Zuschüssen über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG). Vereinzelt fördern auch Bundesländer und Kommunen den Einbau einer Wärmepumpe.: Informier dich am besten bei deinen örtlichen Ansprechpartnern oder beim Bundesverband Wärmepumpe. So erfährst du, welche Bezuschussungen für dein individuelles Vorhaben infrage kommen und wie du die Fördermittel korrekt beantragst.

  • Achte auf einen fachgerechten Einbau

    Die Installation deiner Wärmepumpenheizung umfasst nicht nur den bloßen Aufbau der Anlage. Die zuständigen Profis sollten auch die 3-Wege-Ventile und Temperaturfühler sachgerecht einbauen und alle Bauteile, wie Leitungen oder Armaturen, korrekt wärmedämmen. Genauso wichtig: Der hydraulische Abgleich der Wärmepumpenanlage. Nur so ist gesichert, dass überall im Heizsystem ausreichend Heizwasser zur Verfügung steht.

  • Lass dich in deine Anlage einweisen

    Nach der Installation ist vor der Inbetriebnahme: Bevor du deine Wasserpumpe nutzen kannst, müssen die Heizkurve und die Betriebszeiten deiner Anlage eingestellt werden. Die Werkeinstellungen genügen in der Regel nicht. Darum sollten sich die Experten vom Installationsunternehmen kümmern. Außerdem solltest du von ihnen eine ausführliche Einweisung in deine neue Wärmepumpenheizung erhalten.

  • Überprüfe deine Anlage regelmäßig

    Wärmepumpen sind wartungsarm und wenig fehleranfällig. Das bedeutet aber nicht, dass du sie nicht regelmäßig auf Vordermann bringen solltest. Dazu gehört insbesondere bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe beispielsweise die Reinigung von Verdampfer und Verflüssiger sowie der Leitungen und Ventile. Behalte außerdem den Füllstand deines Kältemittels im Auge und pass gegebenenfalls die Vorlauftemperatur der Jahreszeit an. Für diese Aufgaben solltest du Profis engagieren.

  • Prüfe regelmäßig die Effizienz deiner Wärmepumpen-Heizung

    Anhand der Verbrauchsdaten kannst du aber auch selbst überprüfen, ob deine Anlage effizient arbeitet. Das geht besonders einfach, wenn deine Pumpe über einen Wärmemengenzähler verfügt. Dieses Messgerät zeigt an, wie viel Heizwärme deine Wärmepumpe produziert. Indem du diesen Wert durch die verbrauchte Strommenge teilst, erhältst du die Jahresarbeitszahl deiner Anlage.

  • Mach dir keine Sorgen wegen dem Gebäudeenergiegesetz (GEG)

    Das GEG beinhaltet nahezu vollständig die Vorgaben der vormaligen Energie-Einspar-Verordnung (EnEV) regelt den Energiebedarf deutscher Haushalte. Genaugenommen legt sie fest, wie viel Energie du als Privatperson mit deiner Heizanlage verbrauchen darfst. Dabei geht es nicht nur um die Menge der genutzten Energieträger, wie Öl oder Gas. Auch die Produktion und der Transport der Brennstoffe fließen in die Rechnung ein. Bei einer Wärmepumpe entfallen diese Punkte allerdings. Dadurch trägst du mit deiner Wärmepumpe nicht nur zur Energiewende bei: Auch künftige Verschärfungen durch den Gesetzgeber stellen für dich dann keine Einschränkung dar.

  • Hole immer mehre Angebote ein

    Verlass dich nicht nur auf ein Angebot. Gerade in der aktuellen Situation, ausgelastete Firmen und lange Geräte-Lieferzeiten, ist das zwar verführerisch, doch angesichts der um bis 25 Prozent gestiegenen Installationskosten lohnt sich der Vergleich.

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Wärme für jede Art von Gebäude

Das Gute an Wärmepumpen: Dank ihrer Vielseitigkeit sind sie universell einsetzbar. Tatsächlich sind die nachhaltigen Heizsysteme nicht von einem bestimmten Gebäudetyp abhängig und für fast jede Form von Räumlichkeiten geeignet.

Beispiel 1: Wärmepumpe im Einfamilienhaus

Gerade im Eigenheim erfreut sich die Wärmepumpe zunehmender Beliebtheit. Du kannst Neubauten genauso wie Altbauten problemlos mit einer Wärmepumpe ausstatten. Wichtig ist, dass das Haus ausreichend wärmegedämmt ist. Nur so kann die Pumpe wirklich effizient heizen.

Um den Platz brauchst du dir derweil keine Sorgen machen. Es gibt eine Vielzahl an Wärmepumpenmodellen, die in der Größe variieren. Die meisten sind nicht größer als eine Kühl-Gefrierkombination. 

Welche Art von Wärmepumpe du installierst, hängt von den jeweiligen Begebenheiten ab:

  • Ist das Grundwasser tief genug, in ausreichender Menge und Qualität vorhanden und du wohnst nicht in der Nähe eines Wasserschutzgebiets, kommt die Wasserwärmepumpe infrage. Passt die Wasserqualität nicht, weil es beispielsweise zu viel Mangan oder Eisen enthält, kann es zu Ablagerungen im Wärmetauscher, aber auch im Förder- und Schluckbrunnen kommen. Dies vermindert die Leistung der Wärmepumpe.
  • Verfügst du über einen Garten oder große Freiflächen, kannst du dich für eine Erdwärmepumpe entscheiden. Dabei solltest du aber bedenken: Zur Installation der Erdwärmepumpe sind Erdarbeiten notwendig. Dabei kann die Bepflanzung deines Gartens gegebenenfalls in Mitleidenschaft gezogen werden. Bei Flächenkollektoren darf die Fläche wedre bepflanzt (Rasen ist erlaubt) noch versiegelt werden.
  • Luftwärmepumpen sind eigentlich in jeder Situation möglich, wenn der Abstand zu den Nachbarn stimmt. Schließlich gibt es überall Luft. Und die unterliegt in dem Sinne keinen Einschränkungen. 

Der große Vorteil der Wärmepumpe im Ein- und Zweifamilienhaus: Du kannst die Dachfläche  nutzen, um deine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage zu kombinieren. So machst du deine Umweltheizung noch nachhaltiger und dich selbst unabhängiger von der externen Energieversorgung.

Beispiel 2: Wärmepumpe in Wohnanlagen

Du kannst Wärmepumpen auch in Häusern mit mehreren Wohnungen installieren, beispielsweise in Mehrfamilienhäusern und Gebäudekomplexen. Eine einzelne Pumpe reicht jedoch dann nicht aus. Stattdessen werden mehrere Wärmepumpen zusammengeschaltet (Kaskaden-Schaltung). So kann auch der Wärmeenergiebedarf einer Wohnanlage gedeckt werden.

Beispiel 3: Wärmepumpe in Gewerbebauten

Nicht nur im Privaten wird Wärme benötigt. Auch in Geschäftsräumen, Lagerhallen und für gewerblich genutzte Gebäude sind Wärmepumpen Vorreiter in Sachen Energieeffizienz. Das gilt besonders, wenn die Kombination verschiedener Wärmequellen möglich ist. Zum Beispiel in einem Hotel: Hier wird Energie ebenso aus der Abwärme des Badebereichs gewonnen wie die Wärme aus Abwasser, Abluft und Gewerbekühlung. Die Wärmeenergie wird anschließend nicht nur zum Heizen der Räumlichkeiten genutzt, sondern auch, damit der Pool warmes Wasser bekommt. Gleichzeitig ist die Kühlfunktion der Wärmepumpe hilfreich, beispielsweise um die Räume mit den Computerservern zu kühlen.Wärmepumpe oder Gas?

Wenn du neu baust, stehst du natürlich vor der Frage, mit welchem Heizsystem du dein Haus künftig heizen sollst. Angesichts der hohen Energiepreise keine leichte Entscheidung. Wenn du aktuell einen Strom- oder Gasvertrag abschließt, musst du mit teuren Tarifen rechnen, wobei diese bei Gas inzwischen höher ausfallen als bei Strom. Im Sektor Neubau teilen sich zwei Heizvarianten mehr oder weniger den Markt. An erster Stelle steht die Wärmepumpe, die ihre Anteile weiter ausbaut und an zweiter Stelle die Gasheizung, deren Anteile seit Jahren kontinuierlich rückläufig sind. 65,5 Prozent der von Januar bis November 2021 genehmigten 118.000 Wohngebäude sehen vorrangig erneuerbare Energien als Heizung vor. Gas verliert mit einem Anteil von 24,4 Prozent als hauptsächliche Heizung weiter an Bedeutung, so das Statistische Bundesamt (Destatis). Ein Grund dafür ist sicherlich das Gebäude-Energie-Gesetz (GEG), das 2020 in Kraft trat und vorschreibt, dass in einem Neubau der Wärme- und Kälteenergiebedarf zumindest anteilig aus Erneuerbaren Energien gedeckt wird.

Vor- und Nachteile Gasheizung und Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ist das zukunftssichere Heizsystem und ist der Gasheizung im Neubau eindeutig überlegen. Die Gasheizung kann dafür aktuell noch im Altbau punkten.

Vorteile Gasheizung

  • geringer Platzbedarf

  • niedrige Anschaffungskosten

  • sehr effizient

  • auch für ungedämmten Altbau geeignet

Nachteile Gasheizung

  • Gasanschluss erforderlich

  • derzeit sehr hohe Energiepreise

  • Nutzung fossiler Energieträger

  • Förderung nur als Hybridheizung

  • Politik plant auf lange Sicht Abschaffung

Vorteile Wärmepumpe

  • im Aufstellraum ähnlich geringer Platzbedarf wie Gasheizung

  • niedrigere Heizkosten, da bis zu 75 Prozent der Heizenergie kostenlos aus der Umwelt kommen

  • umwelt- und klimaschonend, da keine Verbrennung

  • mit Ökostrom betrieben klimaneutral

  • wartungsarm

  • hohe staatliche Förderungen von bis zu 50 Prozent

Nachteile Wärmepumpe

  • vergleichsweise hohe Anschaffungskosten

  • antriebsenergie Strom

  • teilweise genehmigungspflichtig (Erdwärmesonden- und Grundwasser-WP)

  • im Altbau nur unter bestimmten Voraussetzungen sinnvoll, beispielsweise Gebäudedämmung oder Einsatz leistungsstarker Mittel- oder Hochtemperaur-Wärmepumpen 

  • Wenn du eine Heizung für einen unsanierten Altbau suchst, überzeugt die Gasheizung durch die niedrigen Anschaffungskosten. Ob sie auch hinsichtlich der Heizkosten Vorteile bringt, hängt von der weiteren Preisentwicklung ab. Aktuell hat hier die Wärmepumpe eindeutig die Nase vorn.

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Welche Wärmepumpe ist die richtige für deine Immobilie?

Unabhängig davon, ob Neu- oder Altbau, nur eine fachmännisch geplante, richtig dimensionierte Wärmepumpe und korrekt installierte Wärmepumpe arbeitet effizient und benötigt entsprechend wenig Strom für den Antrieb. Hinsichtlich Wärmequelle kommt es auf die Gegebenheit vor Ort und deine Finanzen an, welche für dich infrage kommt. Aber Außenluft geht nahezu immer.

Welche Wärmepumpe eignet sich für den Altbau?

Grundsätzlich jede, wenn die Voraussetzungen stimmen. Du kannst für deine Heizungssanierung eine Luftwärmepumpe, Erdwärmepumpe oder Wasserwärmepumpe nutzen. Weil Außenluft als Wärmequelle leicht und kostengünstig zu erschließen ist, fällt die Entscheidung meist auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.  Damit du eine Wärmepumpe auch im Altbau wirtschaftlich betreiben kannst, ist es wichtig, dass dein Haus gut wärmegedämmt ist. Die Wärmeverluste dürfen ebenfalls nicht groß sein. Es ist daher ratsam, das Dach und die Außenwände zu dämmen, denn eine wärmegedämmte Fassade und moderne Fenster reduzieren den Wärmebedarf deutlich und sorgen zudem für geringe Wärmeverluste. Dank dieser Maßnahmen muss deine Wärmepumpe weniger Heizarbeit leisten und kommt gut mit niedrigen Vorlauftemperaturen zurecht. Das ist insofern wichtig, da – wie bereits mehrfach beschrieben – die Elektro-Wärmepumpe dann besonders sparsam heizt, wenn die Temperaturen der Energiequelle (Luft, Erde, Wasser) und des Heizsystems (Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung, Heizkörper) nahe beieinanderliegen: hohe Wärmequellentemperaturen und niedrige Vorlauftemperatur unter 50 Grad Celsius; idealerweise 30 bis 35 Grad Celsius.

Ohne Fußbodenheizung keine Wärmepumpe?

Wenngleich großflächige Heizsysteme wie Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen ideal sind, ist ihre Nachrüstung im Altbau nicht immer zu realisieren. Um mit einer Wärmepumpe sanieren zu können, ist es jedoch wichtig, dass große Heizflächen vorhanden sind, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen erwärmt werden können. Aber oftmals sind die vorhandenen großflächigen Radiatoren ausreichend. Ob das in deinem Altbau der Fall ist, kannst du recht einfach feststellen: Stelle dazu an einem sehr kalten Wintertag die Vorlauftemperatur deines Heizkessels auf 50 Grad Celsius und drehe in allen zu beheizenden Räumen die Thermostate der Heizkörper voll auf. Entsteht überall eine angenehme Raumtemperatur, dann kannst du höchstwahrscheinlich die vorhandenen Heizkörper auch mit einer Wärmepumpe nutzen; ein Austausch ist nicht erforderlich. Ist das Ergebnis nicht ganz zufriedenstellend, reicht es manchmal sogar aus, nur die Größe einzelner Heizkörper anzupassen. Dazu muss allerdings jemand vom Fach die Heizlast ermitteln.

Maßnahmen für den Einsatz von Heizkörpern

Welche Voraussetzungen bzw. Maßnahmen zu erfüllen sind, um mit niedrigen Vorlauftemperaturen eine Wärmepumpe mit Heizkörpern wirtschaftlich zu betreiben, erfährst du nachfolgend.

Wichtig sind große Heizkörper, denn diese ermöglichen es, ohne Komforteinbußen die Vorlauftemperaturen abzusenken. Es gibt auch spezielle Wärmepumpenheizkörper. Diese bestehen meist aus einer oder mehreren Platten, mit Lamellen aus Kupfer oder Aluminium, durch die das Heizwasser strömt. Während die Heizplatten Strahlungswärme an den Raum abgeben, übertragen die Lamellen die Wärme direkt an die Raumluft. Solche Wärmepumpen-Konvektor-Heizkörper sind mit kleinen Ventilatoren ausgestattet, die dafür sorgen, dass mehr Luft durch die Lamellen strömt, um so die Wärmeübertragung zu steigern. Bei gleicher Baugröße erreichen sie mit niedrigeren Vorlauftemperaturen die Leistung normaler Heizkörper. Allerdings verbrauchen die Ventilatoren etwas Strom und erzeugen Geräusche. Mit etwa 500 Euro pro Stück sind sie vergleichsweise günstig.

Eine weitere Möglichkeit, um die Bedingungen für die Kombination von Wärmepumpe und Heizkörpern zu verbessern, ist der hydraulische Abgleich. Er gewährleistet, dass jeder Heizkörper mit der erforderlichen Menge Heizwärme versorgt wird.

Ebenfalls wichtig ist die bedarfsgerechte Einstellung der Heizkurve, denn dieser entnimmt der jeweilige Wärmeerzeuger, wie hoch die Vorlauftemperatur bei der gerade vorherrschenden Außentemperatur zu sein hat.

Ein gewisseres Maß an Wärmedämmung ist unverzichtbar. Du solltest daher zumindest die Keller- und oberste Geschossdecken dämmen. Dies ist nicht allzu teuer, einfach umzusetzen und trotzdem wirkungsvoll. Die Dämmung der Fassade und der Einbau moderner Fenster sind zwar etwas kostenintensiver, verbessern aber noch einmal spürbar das Umfeld für den effizienten Einsatz von Heizkörpern mit der Wärmepumpe.

Spezielle Wärmepumpen für die Sanierung

Inzwischen wird eine neue Gerätegeneration angeboten, die speziell für den effizienten Betrieb in Altbauten mit höherem Wärmebedarf entwickelt wurden. Sie stellen Vorlauftemperaturen von bis zu 70 Grad Celsius bereit. Du kannst mit ihnen in der Regel problemlos die in deinem Haus vorhandenen Radiatoren weiter nutzen. Eine Fußbodenheizung ist dann nicht mehr zwingend notwendig. Auch Wärmepumpen für den einfachen Austausch von Gas- und Ölheizungen in Häusern ab Baujahr 1990 werden angeboten. Dank dem klimaschonenden Kältemittel R-32 sind sie leistungsfähiger und effizienter. Mit Vorlauftemperaturen bis zu 65 Grad Celsius bei minus 15 Grad Celsius Außentemperatur sind sie eine gute Lösung nicht nur für den Altbau.

Wärmepumpen-Hybridheizung

Wie eine Hybridheizung funktioniert, wurde ja bereits beschrieben. Diese Heizungsvariante ist eine weitere Möglichkeit, um die Wärmepumpe im Altbau zu nutzen. Wichtig dabei ist, dass der Pufferspeicher mindestens ein Fassungsvermögen zwischen 700 und 800 Liter Wasser hat und von beiden Quellen – beispielsweise Gas und Umweltwärme – mit thermischer Energie versorgt wird. Die Installation einer modernen Hybridheizung ist verständlicherweise teurer als der Einbau einer neuen Gasheizung. Außerdem benötigst du ausreichend Platz, um zwei 2 Heizsysteme und einen Pufferspeicher aufstellen zu können.

Wärmequellen für die Heizungssanierung

Welche Wärmequelle infrage kommt, wird oftmals bereits durch die Gegebenheiten vor Ort vorgegeben. Liegt das Grundwasser zu tief oder wird keine Nutzungserlaubnis erteilt, entfällt der Einsatz einer Grundwasser-Wärmepumpe. Bei der Erdwärmepumpe benötigst du eine Genehmigung für die Erdwärmesonden. Bekommst du diese nicht, bleibt noch das Verlegen von Flächenkollektoren, doch dazu brauchst du eine sehr große Gartenfläche. Als letzte Lösung verbleibt dann noch die Luft-Wasserwärmepumpe. Diese ist zwar weniger effizient, bedarf dafür keiner Genehmigung und ist außerdem kostengünstiger und sehr einfach zu erschließen.

Wärmepumpe im Reihenhaus

Meist besteht ein kleines Reihenhaus aus zwei Vollgeschossen und einem ausgebauten Dachgeschoss und benötigt meist nicht mehr als eine Grundstücksfläche um die 150 Quadratmeter. Bei einem Reihenmittelhaus sind die Heizkosten geringer als bei einem freistehenden Einfamilienhaus. Was damit zusammenhängt, dass zwei Außenwände mit den Wänden des Nachbarhauses verbunden sind und dadurch geringere Wärmeverluste auftreten. Deswegen musst du bei einer Modernisierung auch weniger dämmen.

Nachteilig bei Reihenhäusern sind die fehlenden Grundstücksgrenzen. Aufgrund der engen Bebauung fällt auch die nutzbare Gartenfläche in der Regel eher klein aus. Platz für Flächenkollektoren, Erdwärmesonden, Grundwasserbrunnen oder eine große im Freien aufgestellte Luft-Wasser-Wärmepumpe gibt es daher nicht. Auch Alternativen wie ein unterirdischer Flüssiggastank lassen sich nicht umsetzen.

Welche Wärmepumpe für das Reihenhaus?

In der Regel ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe erste Wahl. Denn selbst beim Neubau reicht die Grundstücksfläche meist nicht aus, um die Wärmequellen Erdreich und Grundwasser zu erschließen. Noch problematischer wird es, wenn du diese Wärmequellen nachrüsten möchtest, denn dazu (Erdsonden oder Brunnen) muss schweres Bohrgerät eingesetzt werden.

Wie bei jeder Heizungsmodernisierung mit einer Wärmepumpe ist eine gute Wärmedämmung Voraussetzung, damit sie energieeffizient heizt und wenig Strom verbraucht. Niedertemperatur-Heizsysteme oder für Niedertemperatur geeignete Heizkörper sind ebenfalls erforderlich.

Egal, ob du dich bei der Wärmequelle Luft für einen Monoblock- oder eine Split-Wärmepumpen entscheidest, der richtige Aufstellort ist äußerst wichtig. Vermeide es, die Wärmepumpe zu weit vom Gebäude entfernt aufzustellen. Die ins Gebäude führenden Wasser- oder Kältemittelleitungen kühlen sonst zu sehr ab und das hat negativen Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe. Zu nah am Haus ist aber auch nicht zu empfehlen, weil außen aufgestellte Luftwärmepumpen die Luft über die Gerätevorderseite ansaugen und nach dem Wärmeentzug die abgekühlte Luft seitlich wieder in die Umgebung ausblasen. Das kann bereits im Herbst dazu führen, dass Wege vereisen. Achte daher auf einen Mindestabstand von circa drei Metern zu Gebäuden, Pflanzen oder Terrassen.

Die Geräuschentwicklung vor allem durch den Ventilator, aber auch den Verdichter, sind weitere Aspekte, die du unbedingt beachten solltest. Damit du durch die Geräuschentwicklung nicht gestört wirst, stelle deine Luft-Wasser-Wärmepumpe nicht direkt vor Schlafzimmern auf. Aufgrund der für Reihenhäuser typischen engen Bebauung ist es etwas schwieriger, die Nachbarn vor Lärmbelästigung durch die Wärmepumpe zu schützen. Weil die Betriebsgeräusche bei einem Abstand von zwei Metern 40 bis 50 Dezibel (Lautstärke Straßenverkehr) betragen, solltest du einen Mindestabstand von drei bis vier Metern wählen. Am besten, du stellst die Luft-Wasser-Wärmepumpe auf der Gebäudeseite hin zur Straße auf. Einfache Maßnahmen, wie dicht bewachsene immergrüne Hecken oder Schallschutzwände helfen zusätzlich das tiefe Brummen zu reduzieren. Ideale für Reihenhäuser sind Splitgeräte. Hier ist die Außeneinheit wesentlich kleiner und leichter als ein Monoblock. Aus diesem Grund kannst du sie in der Regel an der Hauswand hängend montieren.

Ist eine Wärmepumpen-Hybridheizung auch im Reihenhaus möglich?

Vor allen bei der Modernisierung ist das eine praktikable Lösung, denn die Wärmepumpe liefert bis zu 95 Prozent der benötigten Heizwärme. Der zweite Wärmeerzeuger, beispielsweise die vorhandene Gastherme, springt erst dann ein, wenn es draußen extrem kalt ist oder besonders viel Warmwasser zum Duschen angefordert wird und die Wärmepumpe dies allein nicht mehr wirtschaftlich leisten kann. Bedenke aber, dass du für eine Wärmepumpen-Hybridheizung in deinem kleinen Keller oder Hauswirtschaftsraum Platz für zwei Geräte plus Pufferspeicher haben musst.

Die Kosten für eine Luftwasser-Wärmepumpe in einem Reihenhaus sind vergleichbar mit denen für ein kleines Einfamilienhaus, also um die 10.000 Euro.

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So planst du deine Wärmepumpe richtig

Eine fachgerechte Planung und Auslegung sind für einen effizienten Betrieb deiner Wärmepumpe unerlässlich. Führe beides gemeinsam mit einem auf Wärmepumpen spezialisierten Fachunternehmen durch, denn noch sind nicht alle Heizungsfirmen mit der Technik vertraut.

Zuallererst solltest du prüfen, ob dein Haus für den Einsatz einer Wärmepumpe geeignet ist. Viel wichtiger als der Dämmstandard ist die Frage, ob das vorhandene Wärmeverteilsystem – Heizkörper – überhaupt in der Lage ist, mit den niedrigen Vorlauftemperaturen (maximal 55 Grad Celsius) die Räume ausreichend mit Wärme zu versorgen.  Wie bereits im Kapitel „Welche Wärmepumpe eignet sich für den Altbau?“ erläutert, wurden Heizkörper früher deutlich überdimensioniert und können daher oftmals für den Wärmepumpenbetrieb weiterverwendet werden. Sollte das nicht bei allen der vorhandenen Heizkörper der Fall sein, kann es bereits ausreichen, nur diese durch neue zu ersetzen. In gut gedämmten Gebäuden (Neubau) arbeitet die Wärmepumpe besonders effizient. Bei der Sanierung solltest du prüfen lassen, welche Dämmmaßnahmen ausreichen, um das passende Umfeld für einen wirtschaftlichen Betrieb zu schaffen. Bei der Sanierung ist auch ein Blick in den vorgesehenen Aufstellraum sehr wichtig. Ist er groß und hoch genug für die Wärmepumpe? Ist ausreichend Platz für einen Pufferspeicher vorhanden? Kann der Untergrund das Gewicht der Wärmepumpe tragen? Ist eine Einbringung der Wärmepumpe überhaupt möglich? Zu enge Kellertreppen oder Türen beispielsweise sind ein echtes Problem. Solltest du dich für eine Wärmepumpen-Hybridheizung entscheiden, ist das Platzangebot von noch größerer Bedeutung, weil du ja zwei Heizungen und einen Pufferspeicher unterbringen musst. 

Dein Haus hat die Eignungsprüfung erfolgreich überstanden? Dann ist die Ermittlung der Heizleistung (Heizlast) für dein Haus an der Reihe, beispielsweise nach DIN EN 12831 „Regeln für die Berechnung des Wärmebedarfs von Gebäuden“. Doch das Personal des Fachunternehmens oder auch des Herstellers weiß, wie es vorzugehen hat. Die Heizlast des Gebäudes beschreibt nichts anderes als die Heizleistung in Kilowatt (kW), die der Wärmerzeuger bringen muss, um konstante Raumtemperaturen zu gewährleisten. Am größten ist die Heizlast, wenn es draußen am kältesten ist. Wird die Leistung der Wärmeerzeuger zu klein gewählt, dann sind die Räume im Winter zu kalt. Wird sie jedoch zu groß dimensioniert, sind schnell die Energiekosten zu hoch und es besteht die Gefahr, dass der Wärmepumpenbetrieb unwirtschaftlich arbeitet.

Soll die Wärmepumpe auch die Warmwasserbereitung übernehmen, muss der dazu erforderliche Energiebedarf berechnet und mit der Heizlast addiert werden. Hast du dich für eine reversible Wärmepumpe entschieden, ist zusätzlich die gesamte Kühllast zu ermitteln. Der günstige Wärmepumpentarif ist meist mit Sperrzeiten verbunden, damit der Energieversorger das Stromnetz bei Leistungsspitzen entlasten kann. Um trotzdem den am Tag benötigten Wärmebedarf zu decken, wird die Wärmepumpe entsprechend größer dimensioniert. Abhängig von den Sperrstunden sind dies 5 Prozent (zwei Stunden) oder 15 Prozent (sechs Stunden). Hast du eine Wärmepumpen-Hybridheizung, spielen die Sperrzeiten keine Rolle, denn bei Bedarf kann dann beispielsweise die Gasheizung einspringen.

Um die passende Wärmepumpe zu finden, ist es ebenfalls wichtig, die benötigte Heizflächentemperatur zu ermitteln: Neubau bis 35 Grad Celsius, Altbau bis 55 Grad Celsius bzw. auch darüber (65 Grad Celsius).

Für Wärmepumpen-Hybridheizungen, auch bivalente Wärmepumpensysteme genannt, muss der Bivalenz-Punkt berechnet werden, ab dem sich der zweite Wärmeerzeuger zuschaltet oder ganz die Wärmeerzeugung übernimmt. 

Bei Luftwasser-Wärmepumpen für die Außenaufstellung ist darauf zu achten, dass das in der Außeneinheit erwärmte Heizungswasser mit möglichst geringen Verlusten in das Heizverteilsystem im Gebäude gelangt. Es ist daher wichtig, die Heizrohre sehr gut zu dämmen und zusätzlich in einem Graben unterhalb der Frostgrenze zu verlegen. 

Wie bereits mehrfach angesprochen, ist der Geräuschpegel der Außeneinheit bei der Planung zu berücksichtigen. Es sind gemäß den örtlichen Gegebenheiten und gesetzlichen Vorschriften die entsprechenden Maßnahmen umzusetzen. Ein Blick in die Herstellerunterlagen ist für eine grobe Einschätzung der Lautstärke hilfreich.

Stromanschluss der Wärmepumpe

Wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, stellt sich wahrscheinlich die Frage, wie seine Umweltheizung an das Hausstromnetz angeschlossen wird. Im Gegensatz zum viel zitierten Vergleich mit dem Kühlschrank genügt hier eine einfache Steckdose nicht. Vielmehr ist wie beim Backofen deines Herdes ein Starkstromanschluss erforderlich; die Herdplatten hingegen werden direkt an den „normalen“ Haushaltsstrom (230 Volt) angeschlossen. Auch Wärmepumpen benötigen 400-V-Anschlüsse (Drehstrom, Starkstrom). Allerdings ist der Anschluss weder zeit- noch materialaufwendig. Einen zweiten Zähler benötigst du nur, wenn du dein Gerät mit vergünstigtem Wärmepumpenstrom (Wärmepumpen-Sondertarif) betreiben möchtest. Falls du diesen nutzen möchtest, solltest du dir genau durchrechnen lassen, ob es sich in deinem Fall auch wirklich lohnt. Denn hast du eine Wärmepumpe mit geringem Verbrauch, lohnt sich der Sondertarif oftmals nicht. Ausführliche Informationen zum Wärmepumpenstrom konntest du bereits im Kapitel „Wärmepumpen-Sondertarif“ lesen.

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Mit diesen Kosten musst du bei der Wärmepumpe rechnen

2022 ist für alle Branchen ein schwieriges Jahr. Die Coronapandemie und der Krieg in der Ukraine haben dazu geführt, dass Lieferketten unterbrochen sind, Bauteile fehlen und die Energiepreise extrem gestiegen sind. Vor allem die hohen Gaspreise haben dazu beigetragen, dass die Nachfrage und somit auch die Preise für Elektro-Wärmepumpen deutlich zugelegt haben. Allein von Januar bis März 2022 wurden 35 Prozent mehr Wärmepumpen verkauft als im gleichen Zeitraum ein Jahr zuvor. Es ist davon auszugehen, dass die Erdgas- und Heizölpreise weiter steigen werden. Bei Strom hingegen will die Bundesregierung den Preisanstieg durch diverse Maßnahmen abfedern. Branchenkenner nennen bei den Materialkosten einen Preisanstieg von über 50 Prozent. Doch nicht nur die Produktionskosten sind gestiegen. Auch die Preise für die Installation haben um etwa 25 Prozent zugelegt. Das Fachhandwerk ist vieler Orts voll ausgelastet. So musst du teilweise mit Wartezeiten von bis zu 24 Monaten rechnen. Das hängt auch damit zusammen, weil nur etwa 30 Prozent der Heizungsbauer überhaupt über das Fachwissen verfügen, eine Wärmepumpenheizungsanlage zu installieren. All das hat die Kosten in die Höhe getrieben. So bezahlst du aktuell für eine Wärmepumpe in deinem Einfamilienhaus - abhängig von der Betriebsart - zwischen 25.000 und 45.000 Euro. Für eine betriebsbereite Luft-Wasser-Wärmepumpenheizungsanlage kannst du von Gesamtkosten zwischen 25.000 und 30.000 Euro ausgehen.

Kosten der Wärmequellenerschließung

Die hier genannten Kosten dienen zur Orientierung und können aktuell höher ausfallen. Was du tatsächlich bezahlen musst, kannst du den jeweiligen Angeboten entnehmen.

Bei Erdwärmesonden kannst du etwa 50 bis 75 Euro pro Meter Bohrtiefe ansetzen. Handelt es sich um besonders steinhaltige Böden, sind auch 100 Euro pro Meter möglich. Bei einer Bohrtiefe von 100 Metern wären das dann 5.000 bis 7.500 Euro bzw. 10.000 Euro. Das Verlegen von Flächenkollektoren kostet etwa 25 Euro pro Quadratmeter. Bei einem Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 160 Quadratmetern kommst du auf Preise von 6.000 bis 10.000 Euro. Allerdings kannst du hier viel Eigenleistung einbringen, was die Kosten reduziert. Um die Wärmequelle Grundwasser zu erschließen, müssen zwei Brunnen gebohrt werden, was mit 5.000 bis 10.000 Euro zu Buche schlägt.

Installationskosten

Was du 2022 genau bezahlst, erfährst du beim jeweiligen Installationsbetrieb. 2021 waren die Kosten wie folgt:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe 1.500 bis 2.500 Euro
  • Flächenkollektoren-Anlage 2.000 bis 5.500 Euro
  • Erdwärmesonden-Anlage 3.000 bis 5.500 Euro
  • Grundwasser-Wärmepumpe 5.000 bis 6.000 Euro

Wartung

Die jährliche Wartung kannst du mit 150 bis 200 Euro ansetzen. Etwas mehr musst du bei Luft-Wärmepumpen bezahlen, weil hier noch geprüft wird, ob die Kondensatwanne und die Abläufe verschmutzt oder verstopft sind. Außerdem werden die Ansaug- und Ausblasöffnungen überprüft und wie die Filter bei Bedarf gesäubert.

Finanzierungsmöglichkeiten deiner neuen Wärmepumpe

Wärmepumpen sind ein gutes Stück teurer als eine moderne Gasheizung. Je nach Wärmequelle kommt noch deren Erschließung dazu. Selbst nach Abzug der hohen staatlichen Zuschüsse verbleibt noch ein ansehnlicher Restbetrag. Wenn du nicht ausreichend Geld auf der hohen Kante hast, bleibt dir nur noch die Finanzierung oder das Mieten deiner Wärmepumpe. Günstige Kredite mit niedrigem Zinssatz und Tilgungszuschuss bietet dir die KfW im Förderprogramm Wohngebäude – Kredit (261, 262).

Einige der großen Hersteller sowie Handwerksbetriebe bieten ebenfalls die Möglichkeit an, deine Wärmepumpe in Raten abzubezahlen. Des Weiteren kannst du oftmals bei deiner Hausbank einen vergünstigten Kredit für Bauvorhaben abschließen. Außerdem gibt es noch spezielle Umweltbanken, die Sonderdarlehen auch für Wärmepumpen vergeben.

Die sicher nicht günstigste, aber bequemste Art der Finanzierung bietet dir das Wärme-Contracting. Die Anbieter – spezielle Firmen, Energieversorger und einige der großen Hersteller – bieten dir Komplettpakete, die alles von Planung bis Inbetriebnahme sowie Wartung, eventuelle Reparaturen und meist einen 24-Stunden-Notfalldienst beinhalten. Das Einzige, was du machen musst, ist die pünktliche Zahlung deiner Monatsmiete. Die Vertragslaufzeit beträgt in der Regel 10 bis 15 Jahre. Mietest du deine Wärmepumpe von einem Energieversorger, musst du den Strom für deine Umweltheizung auch von ihm beziehen.

Förderung

Finanzielle Zuschüsse verhelfen auch denen zu einer nachhaltigen Umweltheizung, die sich diese vielleicht sonst nicht leisten könnten. 2021 wurden die bisherigen Förderprogramme der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) und des BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle) für die Energieeffizienz von Gebäuden neu strukturiert und in der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) zusammengefasst. Die Förderung von Einzelmaßnahmen fällt seitdem in den Verantwortungsbereich des BAFA, für Effizienzhäuser ist die KfW zuständig. Allerdings sollen ab 2023 alle Zuschussvarianten über die BAFA und alle Kreditanträge über die KfW abgewickelt werden.

Die am 24. Januar 2022 gestoppte Neubauförderung für Wohn- und Nichtwohngebäude im Rahmen der BEG stand seit dem 20.04.2022 wieder zur Verfügung. Es konnten bei der KfW für das Effizienzhaus 40 Plus, 40 NH und 40 EE wieder Anträge eingereicht werden. Die Antragsflut war jedoch so groß, dass bereits innerhalb weniger Stunden die zur Verfügung stehende Summe von einer Milliarde Euro ausgeschöpft war und somit das Förderprogramm erneut gestoppt wurde. Allerdings wird das Programm seit 21. April 2022 für das Effizienzhaus 40 NH (Nachhaltigkeits-Klasse) fortgesetzt, jedoch wurden die Förderbedingungen verschärft. Zudem endet das Programm automatisch zum 31. Dezember 2022. Der maximale Kreditbetrag beläuft sich je Wohneinheit auf 150.000 Euro. Der maximale Tilgungszuschuss beträgt 12,5 Prozent, also 18.750 Euro. Die Förderung bekommst du allerdings nur in Verbindung mit dem Qualitätssiegel für nachhaltiges Bauen (QNG). Mit Gas betriebene Wärmeerzeuger wie Gas-Brennwertkessel oder gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen werden nicht mehr gefördert.

BEG-Förderung für einzelne Sanierungsmaßnahmen

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude – Einzelmaßnahmen (BEG EM) unter anderem den Heizungsaustausch durch Investitionszuschüsse und mit günstigen Krediten mit Tilgungszuschüssen. Investitionszuschüsse werden beim BAFA, Kredite mit Tilgungszuschüssen bei der KfW beantragt. Geld gibt es für Einzelmaßnahmen, aber auch für die Kombination von Einzelmaßnahmen. Bis zu 60.000 Euro pro Wohneinheit und Kalenderjahr werden unabhängig von der Anzahl an Einzelmaßnahmen als förderfähige Kosten angerechnet.

Gefördert werden Wärmepumpen, die die festgelegten technischen Mindestanforderungen erfüllen und mit mehr als 50 Prozent der erzeugten Wärme mindestens eines der folgenden Ziele umsetzt:

  • Raumheizung
  • Kombination Warmwasserbereitung und Raumheizung
  • Zuführung der Wärme in ein Gebäudenetz
  • Nachrüstung bivalenter Systeme mit Wärmepumpen

Die BEG-Förderung erhältst du für fast alle Kosten, die mit dem Einbau der Wärmepumpe entstehen, beispielsweise für die Demontage und die Entsorgung der alten Heizung, den Einbau neuer Heizkörper oder einer Fußbodenheizung. Das Bohren von Erdwärmesonden zählt auch dazu.

Voraussetzungen für Wärmepumpen-Förderungen

Zuschüsse und Darlehen für den Einbau einer Wärmepumpe gibt es für Häuser, wenn der Bauantrag oder die Bauanzeige zum Zeitpunkt der Antragstellung mindestens fünf Jahre zurückliegt. Um die BEG-Förderung zu bekommen, ist die messtechnische Erfassung aller Verbräuche und aller erzeugten Wärmemengen erforderlich. Zusätzlich ist bis zum 01. Januar 2023 eine Energieverbrauchs- und Effizienzanzeige nachzurüsten. Statt der früher geforderten Jahresarbeitszahl (JAZ) entscheidet heute die jahreszeitbedingte Raumheizungseffizienz (ƞs = ETAs) über die Förderfähigkeit der Wärmepumpe. Zudem ist ein hydraulischer Abgleich verpflichtend vorgeschrieben. Außerdem ist die Heizkurve optimal an das Gebäude anzupassen. Bei Nutzung der Wärmequelle Erdreich musst du für Bohrungen der Erdwärmesonden eine verschuldensunabhängige Versicherung gegen unvorhergesehene Sachschäden abschließen. Das ausführende Bohrunternehmen muss DVGW-zertifiziert sein.

Folgende Zuschüsse werden gewährt:

  • Austausch alter Heizung durch Wärmepumpe: 35 Prozent der förderfähigen Kosten
  • Ersatz einer Ölheizung 45 Prozent der förderfähigen Kosten
  • Nachrüstbarer Gasbrennwertkessel „Renewable Ready“ 20 Prozent

Zusätzlich 5 Prozent beim Einbau im Rahmen eines individuellen Sanierungsfahrplans (iSfp). Wobei der iSfp gemeinsam mit einem Energieeffizienz-Experten vor Antragstellung beim BAFA erstellt wird.

Gas -Hybrid-Wärmepumpen werden mit 30 Prozent gefördert, ersetzen sie eine alte Ölheizung gibt es 40 Prozent und liegt ein iSfp vor, der nicht älter als 15 Jahre ist, gibt es weitere 5 Prozent. Hybrid-Wärmepumpen werden ausschließlich im Gebäudebestand gefördert. Die Wärmepumpenheizung muss mindestens 25 Prozent der Heizlast decken.

Förderantrag vor Baubeginn stellen

Deinen Förderantrag musst du immer vor Baubeginn stellen, noch bevor du einen Kauf- oder Bauvertrag für deine Wärmepumpe abgeschlossen hast. Lediglich Planung und Beratung darfst du vor der Antragsstellung durchführen, schließlich musst du ja wissen, ob der Einbau möglich ist und welche Kosten auf dich zukommen.

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Technische Neuerungen bei Wärmepumpen

Moderne Wärmepumpen werden immer effizienter. Standard sind inzwischen leistungsgeregelte Wärmepumpen. Wärmepumpen mit Kältemitteln, die über ein niedrigeres Global Warming Potential (GWP) besitzen und im Freien aufgestellte Luft/Wasser-Wärmepumpen, die das umweltschonende Propan (R290) als Kältemittel verwenden, sind verstärkt auf dem Markt zu finden. Auch in puncto Schallemissionen ist es den Herstellern gelungen, ihre Luft-Wasser-Wärmepumpen leiser zu machen. Die Hersteller haben in den letzten Jahren viel Anstrengungen unternommen, um ihre Geräte für den Einbau im Gebäudebestand fit zu machen. Mit Hocheffizienz- oder Hochtemperatur-Luft-Wasser-Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen um die 65 Grad Celsius ist ihnen dies eindrucksvoll gelungen.

Eine vollmodulierende Luft/Wasser-Wärmepumpen in Monoblock-Bauweise wurde gleich mehrfach mit dem PLUS X AWARD 2022 prämiert. Die Fachjury besteht aus Vertretern unterschiedlicher Branchen. Das Gütesiegel des Innovationspreises wird für Innovation, Design, High Quality, Bedienkomfort, Funktionalität, Ergonomie und Ökologie vergeben.

Die Geräte verwenden einen neu entwickelten 3K-Prozess. Effizienzmessungen gemäß EN 14825, die ein unabhängiges Prüfinstitut durchgeführt hat, belegen ein deutlich reduzierten Energieverbrauch und höhere Leistungsfähigkeit. Zudem seien die Abtauzyklen weniger und kürzer. Bei gleicher Wärmeleistung gegenüber dem derzeit höchsten Energieeffizienzstandard für Wärmepumpen A+++ ist laut Hersteller der Stromverbrauch um 26 Prozent niedriger. Die Wärmepumpen verwenden das umweltschonende Kältemittel R290. Der Schallleistungspegel liegt zwischen 42 bzw. 44 dB (A). Bereits serienmäßig sind ein Wärmemengenzähler und ein Stromzähler eingebaut.

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Wärmepumpe als Forschungsobjekt

So alt die grundlegende Technologie der Wärmepumpe auch ist: Das Heizsystem ist noch lange nicht an den Grenzen seiner Möglichkeiten angekommen. Mit zunehmender Beliebtheit wächst der Markt. Und die steigende Nachfrage befeuert selbstverständlich auch die Forschung.

Zukunft und Ausblick

Bereits heute arbeiten zahlreiche neuen Wärmepumpen mit klimaschonenden, natürlichen Kältemitteln wie beispielsweise Propan. Mit diesen sind höhere Temperaturen möglich, was sie gerade für die Modernisierung besonders interessant macht. So wird auch der weitere Weg Richtung Effizienzsteigerung, höhere Leistung, Verdopplung der JAZ und höhere Vorlauftemperaturen gehen, schließlich geht es darum, das immense Potenzial des Gebäudebestandes zu erschließen, um einen Wechsel von Erdgas und Heizöl auf Umweltwärme einzuleiten. Für große Mehrfamilienhäuser sind wandhängende Etagen-Wärmepumpen denkbar, die in den Wohnungen die klassische Gastherme ablösen. Es ist davon auszugehen, dass Wärmepumpen künftig auch kompakter und installationsfreundlicher sein werden. Auch hinsichtlich Designs und Smart Home Einbindung wird sich einiges tun.

Temperatur und Energieverbrauch im Fokus

Beispielsweise testet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) schon seit mehreren Jahren im Eigenversuch die Funktionalität von Wärmepumpen mit Solarenergie. So nutzt das Freiburger Institut eine Wärmepumpenanlage, um die eigene Kantine zu kühlen. Dabei haben die Forscher es geschafft, die Photovoltaikanlage noch besser auszulasten. Die entstehende Abwärme wiederum wird ins Erdreich geleitet und dort gespeichert. Zur kalten Jahreszeit kann sie dann zum Beheizen des Gebäudes genutzt werden.

Eine weitere Besonderheit ist der Einsatz von normalem Wasser als Kältemittel. Außerdem konnte das ISE den Strombedarf ihrer Wärmepumpe deutlich reduzieren. Dadurch ist ihnen der Aufbau einer besonders umweltfreundlichen Wärmepumpenanlage gelungen. Da ist es kaum verwunderlich, dass ihre Forschungsergebnisse Unternehmen in ganz Europa inspirieren – und dass diese zunehmend auf Wärmepumpentechnik setzen.

Außerdem entwickelt das Fraunhofer-Institut derzeit eine Erneuerbare-Modulfassade für Stromversorgung, Heizen, Kühlen und Lüften. Die integrierte Solarstrom-Anlage wird gemeinsam mit einer Kleinstwärmepumpen zum Heizen und Kühlen sowie einem dezentralen Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung kombiniert. Es so nicht nötig, das Gebäude vollständig zu sanieren, sondern nur die Fassade. Gedacht ist das Ganze für in Skelettbauweise errichtete Büro- und Verwaltungsgebäude sowie Schulen aus den 1950er bis 1970iger Jahren.

Weiterentwicklung der Erdwärmepumpe

Aber selbstverständlich ist die Wärmepumpenforschung auch im privaten Bereich in vollem Gange. Vor allem an der Optimierung von Erdwärmepumpen wird gearbeitet. Hier nur ein paar Beispiele dessen, was dich in Zukunft erwartet:

 

  • Bessere Leistungen der Sonden: Als vielversprechend gilt eine neue Sondenart für Erdwärmepumpen. Durch ihre regenschirmähnliche Konstruktion soll sie dem Erdreich gut ein Drittel mehr Wärmeenergie entziehen können (bei minimal höheren Anschaffungskosten).
  • Verdampfung in den Sonden: Bei diesem Konzept findet der Wärmeaustausch nicht erst im Verdampfer der Wärmepumpe statt, sondern schon in den Sonden der Wärmequellenanlage. Dadurch erhöht sich nicht nur die Jahresarbeitszahl deutlich. In der Wärmequellenanlage muss auch kein Frostschutzmittel mehr zum Einsatz kommen. Das bedeutet noch einmal eine bessere Umweltfreundlichkeit und zusätzliche Kostenersparnis.
  • Leichtere Installation der Sonden: Pressen statt Bohren lautet die Formel für die vereinfachte Installationsmethode. Die Sonden werden dabei in den Boden gedrückt. Zwar funktioniert der Vorgang nur bei ausreichend weichen Böden und nur bis maximal 50 Meter Tiefe. Der Aufbau der Wärmequellenanlage wird in diesen Fällen jedoch deutlich weniger aufwändig.
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Luft, Erde, Wasser: Elemente der Energiewende

Keine Frage, die Wärmepumpe allein löst das Problem des Klimawandels nicht. Sie ist jedoch ein wichtiger Baustein für eine umweltfreundlichere und klimaneutrale Zukunft. Schließlich bedeutet auf fossile Brennstoffe zu verzichten, die Natur zu schonen. Einerseits, weil der umweltschädigende Abbau von Öl, Gas und Kohle ausgesetzt wird. Andererseits aber vor allem, weil so der globale CO₂-Ausstoß verringert werden kann

Denn in privaten Haushalten entstehen die meisten Emissionen durchs Heizen. Die Wärmepumpe selbst dagegen produziert kein Kohlenstoffdioxid. Wird die Umweltheizung dann noch mit Ökostrom oder – noch besser – von einer eigenen Photovoltaikanlage versorgt, sinkt ihre CO₂-Bilanz quasi auf 0.

Eine Wärmepumpe ist deshalb immer eine Überlegung wert. Auch wenn du selbst kein Hausbesitzer bist. Sprich doch einmal mit deinem Vermieter oder der Hausverwaltung. Vielleicht steht die Erneuerung der Heizanlage sowieso bald an. Du kannst dann natürlich dieses E-Book für deine Überzeugungsarbeit nutzen. Auch online: Teile diese Inhalte und deine eigenen Gedanken gerne in sozialen Medien oder unter deinen Freunden und Bekannten. Denn der wichtigste Baustein im Kampf gegen den Klimawandel ist noch immer das allgemeine Bewusstsein.

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