Umwelt retten und Geld sparen dank Wärmepumpe

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Steigende Energiepreise und der fortschreitende Klimawandel haben dich vielleicht auch schon oft zu der Überlegung gebracht, nach potenziellen Alternativen fürs Heizen, für die Warmwasseraufbereitung sowie ganz allgemein für die Energiegewinnung in deinem Haushalt zu suchen? Unabhängig davon, den ein oder anderen Euro pro Jahr an Energiekosten zu sparen, wäre es doch perfekt, wenn gleichzeitig auch der Umwelt noch etwas Gutes getan werden könnte? Möglichkeiten hierfür gibt es bereits: So können Gerätschaften wie zum Beispiel eine Wärmepumpe eingesetzt werden, um deine individuellen Heizkosten sowie Kosten für die Warmwasseraufbereitung zu senken und dir gleichzeitig dabei helfen, deinen CO2-Ausstoß zu reduzieren. Denn Wärmepumpen sind praktische Maschinen, die thermische Energie aus deiner Umwelt in Heizenergie bei dir zu Hause umwandeln – und zwar fürs Heizen oder für Warmwasser.

Häufig gestellte Fragen zur Wärmepumpe

Warum Wärmepumpensysteme so überaus klimafreundlich sind

Ganz einfach: Wärmepumpensysteme beziehen die für die Generierung von Heizenergie benötigte Wärmeenergie direkt aus ihrer Umwelt. Selbst im Erdreich oder im Grundwasser sowie in der uns umgebenden Luft ist Wärmeenergie vorhanden, die das System geschickt aufnimmt und nutzbar macht. Es handelt sich dabei um keinerlei endliche Ressourcen, da Wärmeenergie nahezu überall in unserer Umwelt und fast unbegrenzt vorhanden ist. Zwar benötigen Wärmepumpensysteme noch eine geringe Restmenge an Strom (für den Antrieb der Pumpe), jedoch ist diese Menge bei weitem niedriger, als dies beispielsweise bei einer regulären Elektroheizung der Fall wäre. Wärmepumpensysteme sind aus energetischer Sicht daher wesentlich effizienter, als andere Heizungsvarianten. Noch mehr Wirkung erzielt ein Wärmepumpensystem jedoch, wenn der für den Betrieb des Geräts notwendige Strom ebenfalls aus regenerativen Energiequellen wie beispielsweise Wind, Wasserkraft oder Solarenergie stammt. Wärmepumpensysteme verbrauchen also unterm Strich keine fossilen Brennstoffe, stoßen kein CO2 aus und nutzen elektrische Energie so effizient wie nur möglich.

So viele Haushalte nutzen sie bereits

Der deutsche Wärmepumpen-Markt befindet sich in einem beständigen Wachstum. Wurden im Jahre 2019 noch 1 Million Gerätschaften genutzt, so stieg diese Zahl im vergangenen Jahr auf rund 1,12 Millionen Gerätschaften an. Zu unterscheiden gilt es dabei allerdings zwischen sogenannten Luftwärmepumpen sowie Erdwärmepumpen. Der Markt für Luftwärmepumpen wächst im Vergleich dazu wesentlich schneller, beziehungsweise macht dieser aktuell auch einen deutlich größeren Anteil aus. Allein rund 95.000 Luftwärmepumpen wurden in deutschen Haushalten im vergangenen Jahr installiert. Erdwärmepumpen sind in der Regel aufwändiger und machten daher nur einen mengenmäßigen Anteil in Höhe von rund 21.000 Gerätschaften aus – hinzu kamen noch etwa 4.000 Grundwasserwärmepumpen.

Die Funktionsweise kurz erklärt

Ein Wärmepumpensystem bezieht seine Energie zu rund drei viertel aus seiner direkten Umwelt. Thermische Energie gewinnt diese daher vor allem aus dem Erdreich, aus dem Grundwasser oder aus der Luft. Jene Wärmequellen nutzen Wärmepumpensysteme dann in Kombination mit einer geringen Menge an Strom für die Gewinnung und Weiterleitung von Wärmeenergie. Doch, wie funktioniert das überhaupt? Das Prinzip, welches dahinter steckt, wird auch als Wärme-Kraft-Prozess bezeichnet. Vereinfacht ausgedrückt geschieht folgendes: Die Wärme aus der Umgebung wird zunächst aufgenommen, später verdichtet, dann abgegeben und schließlich entspannt das System sich wieder. Die Umweltwärme aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft erwärmt zunächst das sich im Wärmepumpensystem befindliche Gas. Durch die Wärmeaufnahme erhitzt sich dieses dann allmählich und wird anschließend durch einen mit Strom angetriebenen Verdichter komprimiert. Durch die Druckerhöhung steigt gleichzeitig auch die Temperatur. Sobald die gewünschte Temperatur im System erreicht wird, kann die thermische Energie auf das entsprechende Heiz- oder Trinkwasser übertragen werden. Da sich das im Wärmepumpensystem befindliche Gas nach der Wärmeabgabe zwar abgekühlt hat, aber immer noch einen hohen Druck aufweist, muss das System abschließend entspannt werden, um den gesamten Prozess erneut von vorne beginnen zu können.

Der Aufbau einer Wärmepumpenheizung

Ein Wärmepumpensystem kann – grob gesagt – in drei technische Anlagenbereiche unterteilt werden:

  1. in die Wärmequellenanlage
  2. in die Wärmepumpenanlage
  3. und in das Wärmeverteil- sowie Speichersystem

Die Wärmequellenanlage kann als Rohr- oder Leitungssystem verstanden werden, welches entsprechend die Wärmeenergie aus der Luft, aus dem Erdreich oder aus dem Grundwasser direkt zum Wärmepumpensystem leitet. Dort erhitzt die Wärmeenergie zunächst ein Gas, welches dann von einem Verdichter komprimiert wird. Anschließend wandelt ein Verflüssiger die Wärmeenergie aus dem gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand um – überträgt diese quasi auf dein Heiz- oder Leitungswasser. Das erhitzte Wasser wird dann in dein Wärmeverteil- sowie Speichersystem transportiert, wo dieses dann für individuelle Zwecke (zum Beispiel zum Heizen oder für warmes Wasser) verwendet werden kann. Nachdem sich die Flüssigkeit im Wärmepumpensystem wieder abgekühlt hat, aber noch immer unter hohem Druck steht, wird diese anschließend wieder entspannt und über einen Verdampfer wieder dem ursprünglichen Kreislauf zugeführt.

Das sind die gängigsten Wärmepumpenarten

Aktuell gibt es eine Vielzahl verschiedener Wärmepumpenarten, die dir im Folgenden einmal vorgestellt werden:

Eine Luftwärmepumpe entzieht deiner Umwelt oder deiner Raumluft die thermische Energie und nutzt diese zum Zwecke der Heiz- oder Warmwasseraufbereitung im bereits weiter oben beschriebenen Wärmepumpensystem. Zunächst zieht die Luftwärmepumpe die hierfür notwendige Luft mit einem Sauggerät an, welches vorrangig im Außenbereich von Wohn- oder Gewerbeimmobilien angebracht wird. Die so angezogene Luft erwärmt dann ein Gas und der obige Kreislauf setzt sich in Gang.

Eine Wasserwärmepumpe zieht die Wärmeenergie aus dem Grundwasser. Hierfür sind in der Regel Brunnengrabungen von 40 bis 100 Meter Tiefe notwendig. Aus dieser Tiefe wird das (häufig deutlich wärmere Wasser als jenes, welches direkt unter der Erdoberfläche im Grundwasser vorhanden ist) Wasser über einen Saugbrunnen hochgepumpt und in den Wärmepumpenkreislauf eingebracht.

Eine klassische Erdwärmepumpe hingegen zieht die Wärmeenergie aus dem Erdreich, indem ein komplexes Rohr- und Leitungssystem in dieses eingebracht wird. Der Boden speichert die Energie, die durch direkte Sonneneinstrahlung entsteht, sehr gut und kann daher zur Energiegewinnung genutzt werden. Gleichzeitig wird der Erdboden auch noch vom Erdinneren her durch reichlich Wärmeenergie versorgt – ein nahezu unerschöpfliches Reservoir also.

Die umfassenden Vorteile der verschiedenen Wärmepumpensysteme

Vor allem wenn dir eine saubere und umweltfreundliche Heiztechnik am Herzen liegt, ist eine Wärmepumpe das Richtige für dich. Es gibt jedoch noch einige andere interessante Vorteile, die die Wärmeversorgung durch die Wärmepumpe mit sich bringt.

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Wärmepumpensysteme sind vor allem klimafreundlich

Da Wärmepumpensysteme zum Erzeugen von Heizwärme oder Warmwasser nur sehr geringe Mengen externen Stroms benötigen und die für die Wärmegewinnung hauptsächlich benötigten Ressourcen nahezu unbegrenzt zur Verfügung stehen, können diese als ausgesprochen umweltfreundlich eingestuft werden. Gleichzeitig weisen Wärmepumpensysteme auch eine deutlich bessere CO2-Bilanz auf. Optimiert werden kann diese zusätzlich noch durch das Nutzen von Ökostrom für den Betrieb der Wärmepumpensysteme.

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Wärmepumpensysteme sind sehr kostengünstig

Mal abgesehen von der umfassenden Stromersparnis (oder Gas- oder Ölersparnis), die du aufgrund der Verwendung von Wärmepumpensystemen erfährst, betragen die durchschnittlichen Kosten für eine Installation bei dir zu Hause nur zwischen 12.000 und maximal 24.000 Euro. Ein Großteil der Kosten lässt sich zudem noch vom Staat fördern – und zwar durch die sogenannte BAFA-Förderung (doch dazu später mehr).

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Wärmepumpensysteme machen deinen Haushalt unabhängig

Du bist die ständigen Kostenerhöhungen von Gas, Öl oder Strom leid? Dann kann dir ein Wärmepumpensystem ab sofort zu mehr Unabhängigkeit von den Energieversorgern helfen. Denn durch diese erzeugst du die von dir benötigte Wärmeenergie komplett selbst und bist von keinem Zulieferer mehr abhängig.

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Wärmepumpensysteme erhöhen den Wert deiner Immobilie

Durch den Einbau eines energieeffizienten und umweltschonenden Wärmepumpensystems kannst du zeitgleich auch den Wert deiner Immobilie deutlich erhöhen. Warum? Wärmepumpensysteme helfen beim Sparen von Energiekosten, machen unabhängiger, erhalten Förderungen vom Staat und sind insgesamt umweltfreundlicher. Derzeit herrscht eine große Nachfrage nach energieeffizienten Immobilien, wodurch sich der Wert deiner Privat- oder Gewerbeimmobilie durch den Einbau eines Wärmepumpensystems im Schnitt um mehrere zehntausend Euro erhöhen kann.

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Wärmepumpensysteme sind langlebig und benötigen kaum Wartungen

Je nach Wärmepumpenart können derartige Systeme zwischen 10 und 30 Jahren arbeiten (Luftwärmepumpen haben eine Lebensdauer von 10 bis 20 Jahren und Erdwärmepumpen halten im Schnitt zwischen 25 und 30 Jahren) (5). Gleichzeitig verursachen diese kaum Wartungskosten, beziehungsweise Wartungsaufwand. Die durchschnittlichen, jährlichen Wartungskosten beziffern sich auf gerade einmal 150 Euro.

Wärmepumpensysteme weisen aber auch einige Nachteile auf

Einige Kompromisse musst du allerdings eingehen, wenn du dich für eine Wärmepumpe entscheidest. Jedoch stehen diese vermeintlichen Nachteile in keinem Verhältnis zu den Vorteilen, die dir das Heizen mit einer Wärmepumpe bringt.

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Die Anschaffungskosten sind zunächst erstmal recht hoch

Wie bereits erwähnt, musst du als potenzieller Nutzer eines Wärmepumpensystems erst einmal tief in die Taschen greifen. Rund 12.000 bis 24.000 Euro an Anfangsinvestitionen kommen diesbezüglich auf dich zu. Diese kannst du dir zu bis zu 40 Prozent vom Staat fördern lassen. Ebenfalls übernehmen müssen wirst du dann auch die jährlich anfallenden Wartungskosten. Jene Kosten hat ein Besitzer eines regulären Systems eben nicht.

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Auch die Strompreise können zwischenzeitlich ansteigen

Als Nutzer eines Wärmepumpensystems benötigst du natürlich auch mehr Strom, als beispielsweise jemand mit einem regulären System. Kommt es zwischenzeitlich zu einem starken Anstieg der Strompreise, kann das kostenmäßig negative Auswirkungen für dich haben.

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Du benötigst oft erst spezielle Genehmigungen für Wärmepumpensysteme

Oftmals übernehmen Fachplaner oder Bohrunternehmen zwar die entsprechende Einholung der Genehmigungen, jedoch nicht immer. Vielerorts bist du als Bauherr also selbst für die Einholung notwendiger Genehmigungen für das Errichten von Wärmepumpensystemen verantwortlich.

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Wärmepumpen-Maße einschätzen

Davon hängen die Maße der Wärmepumpe ab

Wenn du den Einsatz von Umweltwärme planst, solltest du wissen, welche Größe bzw. Maße die Wärmepumpe hat. Hier findest du Anhaltspunkte für die Abmessungen.

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Jetzt attraktive Förderungen vom Staat erhalten

Auch wenn dich die Anschaffungskosten einer Wärmepumpe zunächst abschrecken, kannst du mit verschiedenen Fördermöglichkeiten bares Geld sparen. Aktuell fördert dich der Staat beim Einbau von energieeffizienten Wärmepumpensystemen mit bis zu 35 Prozent der Gesamtkosten (also circa 4.200 bis 8.400 Euro) (8). Das sogenannte Marktanreizprogramm (oder kurz: MAP) sieht bei bisherigen Besitzern von Ölheizungen, die auf Wärmepumpensysteme umsteigen, sogar eine Förderung in Höhe von 45 Prozent vor (9). Hierfür müssen die entsprechenden Wärmepumpensysteme jedoch besondere Anforderungen erfüllen. Als wichtige Kennzahl hierfür gilt die sogenannte Jahresarbeitszahl. Diese muss – je nach Wärmepumpen- und Gebäudeart – für den Erhalt der BAFA-Förderung mindestens zwischen 3,5 und 4,5 liegen.

Diese Punkte solltest in Bezug auf Wärmepumpensysteme ebenfalls beachten

Zunächst sollte der Planung des Wärmepumpensystems eine gewisse Aufmerksamkeit gewidmet werden. Da es sich um eine Investition für viele Jahre handelt, solltest du nach deinen ganz individuellen Anforderungen planen:

  • Welche Energiequelle soll es sein? (entweder Erdwärme, Grundwasser oder Luft?)
  • Welche Größe soll das Wärmepumpensystem haben? (hierfür sollte die benötigte Heizlast in kW berechnet werden und als Grundlage für die Auswahl dienen (durchschnittliche Anlagen sind zwischen 3 und 16 kW groß))
  • Soll das Wärmepumpensystem außerdem mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden? (so kannst du den für das Wärmepumpensystem benötigten Strom auch direkt selbst erzeugen und weitere BAFA-Förderungen in Anspruch nehmen)

Wie bereits oben erwähnt, stellt die Kenngröße Jahresarbeitszahl einen wichtigen Wert dar, der unter anderem über Erfolg oder Niederlage einer potenziellen BAFA-Förderung entscheidet. Die Kenngröße hat aber noch weitaus mehr Aussagekraft. Denn diese beschreibt die Leistungsfähigkeit eines Wärmepumpensystems. Ins Verhältnis gesetzt werden daher die durch das System erzeugte Wärme sowie die hierfür notwendige Antriebsenergie (in Form von elektrischer Energie). Je höher die Jahresarbeitszahl (oder kurz: JAZ), desto energieeffizienter arbeitet auch das entsprechende Wärmepumpensystem.

Beispiel:

  1. Heizleistung des Wärmepumpensystems: 10 kW
  2. benötigte Antriebsenergie: 2 kWh
  3. JAZ = 10 kW / 2 kWh = 5

Ebenfalls ist wichtig über ein geeignetes Kühlmittel nachzudenken, mit dem das Wärmepumpensystem betrieben wird. Heute werden in Wärmepumpensystemen überwiegend teilfluorierte Kohlenwasserstoffe verwendet. Da diese leicht entweichen und daher klimaschädlich sind, wird aber immer mehr auf das Kältemittel R290 (Propangas) gesetzt. Ebenfalls könnten perspektivisch alternative Kühlmittel aus Ammoniak oder Kohlendioxid zum Einsatz kommen.

Zu guter Letzt: Ein effizientes Wärmepumpensystem lebt natürlich ebenso von einer guten Wärmedämmung. Denn je besser deine eigenen vier Wände gedämmt sind, desto weniger Wärmeenergie wirst du überhaupt erst zum Heizen benötigen – und damit auch weniger Strom. Idealerweise greifst du in puncto Wärmepumpensysteme also quasi von „allen Seiten gleichzeitig an“, um bestmögliche Resultate zu erzielen.

Fazit zum Thema Wärmepumpensysteme

Wärmepumpensysteme helfen in jedem Fall bei der Abkehr von fossilen Brennstoffen. Aufgrund der geplanten CO2-Bepreisung sowie dem Anstieg der Kosten für fossile Brennstoffe wird sich der Einbau von Wärmepumpensystemen vor allem im individuellen Budget bemerkbar machen. Die Politik ist derzeit auch damit beschäftigt, die Anreize durch attraktive Förderprogramme noch weiter auszubauen. Seit dem 01.01.2021 beispielsweise sind die förderfähigen Kosten für Wärmepumpensysteme auf 60.000 Euro hochgesetzt (davon erhalten potenzielle Förderungsberechtigte dann bis zu 45 Prozent zurück!). Handlungsbedarf gibt es jedoch noch hinsichtlich der komplizierten Genehmigungsverfahren, die du dir als potenzieller Nutzer leider immer noch gefallen lassen musst. Auch die weiterhin steigenden Stromkosten dürften in Zukunft vielen Besitzern von Wärmepumpensystemen ein Dorn im Auge sein. Beide Dinge liegen jedoch in der Hand der Politik. Wir raten insgesamt aber dennoch zum Einbau eines nachhaltigen und deutlich umweltfreundlicheren Wärmepumpensystems.

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Eleni Tsoukanta
Dein Energiewende Guide

Hallo, mein Name ist Eleni Tsoukanta, UX-Designerin, Marketeer und eine von Natur aus neugierige Person. Ich bin immer bestrebt neue Dinge zu lernen und mich und die Umwelt zu verbessern. Ich bin für dich da, um meine Begeisterung und mein Wissen über die Energiewende und insbesondere über intelligentes Heizen zu teilen. Ich habe beschlossen mich ausführlich mit diesem Thema Heizen zu befassen und alle Informationen mit dir zu teilen. Erfahre alles über zukünftige Trends, Funktionen und Vorteile der Verwendung bestimmter Produkte, Kosten und wie du den Kauf der richtigen Ausrüstung für dich und deine Bedürfnisse organisieren kannst. Das Thema Heizen betrifft uns alle und es gibt etliche Fragestellungen mit den man sich auseinandersetzen sollte. Nebenbei kannst du einen Beitrag zur Umwelt leisten.

Schau dir gerne alle meine Beiträge zum intelligenten Heizen in unserem Magazin an.