Wärmepumpe

Sie sind dabei, Ihr neues Eigenheim zu planen? Genau jetzt sollten Sie auch über die Art der Heiztechnik nachdenken. Vor allem bei Neubauprojekten bietet sich der Einbau einer Wärmepumpe an.

Aber auch bei der Sanierung eines Altbaus kann die Wärmepumpe unter bestimmten Voraussetzungen eine sinnvolle und energiesparende Alternative zum herkömmlichen Heizkessel sein.

Wichtig in jedem Fall: Das Haus muss gut wärmegedämmt sein!

Funktionsweise der Wärmepumpe Die Wärmepumpe nutzt die in der Umwelt vorhandene Sonnenenergie, die als Wärme im Boden, in der Luft oder im Grundwasser gespeichert ist. Wie die Wärme zugeführt wird, hängt von der Energiequelle ab. Bei einer Erdwärmepumpe nehmen beispielsweise Sonden die Wärme auf und übertragen diese auf ein zirkulierendes Kältemittel.

Das Kältemittel erreicht – im Gegensatz zu Wasser beispielsweise – schon bei sehr niedrigen Temperaturen einen gasförmigen Aggregatzustand. Die Wärme aus der Energiequelle (Luft, Wasser, Boden etc.) trifft im so genannten Verdampfer auf das Kältemittel.

Das noch flüssige Kältemittel wird dadurch gasförmig und dehnt sich aus. Ein meist elektrisch betriebener Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel. Durch den erhöhten Druck steigt die Temperatur des Kältemittels weiter an. Diese Wärmeenergie wird nun im so genannten Verflüssiger an Heizungssystem und Warmwasserbereitung übertragen. Das Kältemittel kühlt ab und wird wieder flüssig. Ein Drosselventil bringt das Kältemittel schließlich wieder auf den Ausgangsdruck. Nun durchläuft das Kältemittel den Kreislauf erneut.  

Die Nutztemperaturen (Heizungsvorlauf, Warmwasser) einer Wärmepumpe betragen je nach Art und Auslegung etwa 50 bis 60 Grad Celsius.

Wie effektiv eine Wärmepumpe arbeitet, ist von vielen Faktoren abhängig. Um die Systeme zu vergleich, geben die Hersteller die so genannte Leistungszahl an. Sie wird unter Laborbedingungen für einen bestimmten Betriebszustand ermittelt. Geräte neuerer Bauart erreichen je nach Wärmequelle Leistungszahlen zwischen 3,5 und 5,5. Das bedeutet: je Kilowattstunde (kWh) Strom werden 3,5 bis 5,5 kWh Wärmeenergie erzeugt.

Kühlschrankprinzip und Kühlen mit der Wärmepumpe

Im Prinzip arbeitet die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank – allerdings zirkuliert das Kältemittel genau umgekehrt: der Kühlschrank gibt die Wärme nach außen, die Wärmepumpe gibt die Wärme nach innen ab. Spezielle Geräte nutzen das Prinzip im Sommer tatsächlich auch umgekehrt und arbeiten dann als Klimaanlage: Kühlen mit der Wärmepumpe.

Vorteile:

• Umweltfreundlich: weniger CO₂- Emissionen.
•  Energiesparend und effizient: Wärmepumpen-Systeme haben einen niedrigen Energieverbrauch. Ihren optimalen Wirkungsgrad erzielen Wärmepumpen schon bei Vorlauftemperaturen von 35°C. Deshalb ist die Kombination mit Fußbodenheizung und/oder Wandheizung ideal. Ergänzende solarthermische Anlagen oder Photovoltaik-Anlagen können die Effizienz von Wärmepumpen-Systemen noch steigern.
• Förderungswürdig: Derzeit gibt es zahlreiche öffentliche Förderungsmaßnahmen für Modernisierer (nicht für Neubau).
• Sicher: Langlebiger und wartungsarmer Betrieb.
• Unabhängig: Da die Energiequelle unmittelbar zur Verfügung steht, müssen Sie keinen Brennstoff einkaufen und sind unabhängig vom Gas- und Ölmarkt.
• Platzsparend: Wärmepumpensysteme benötigen keinen Schornstein und keine Brennstoffbevorratung.

Nachteile:

• Einsatz von umweltschädlichem Kältemittel – außer bei der Luft-Luftwärmeheizung.
• Nachheizen: Je nach Auslegung des Wärmepumpensystems kann an kalten Wintertagen ein (elektrisches) Nachheizen nötig sein, v.a. für die Warmwasserbereitung.
• Verglichen mit einer Brennwertheizung hohe Investitionskosten – besonders bei Nutzung der Wärmequellen Grundwasser und Erdreich.

Quelle: Stiebel Eltron Die Erstinvestitionen für eine Wärmepumpe sind hoch. Im Schnitt – so hat die Stiftung Warentest ermittelt – zahlt man für eine Wärmepumpe mit Warmwasserspeicher rund 10.000 Euro. Hinzu kommen  je nach Wärmequelle noch mehrere Tausend Euro für Erdsonden  oder Flächenkollektoren plus Installation

Wer neu baut setzt natürlich nur auf diese Technologie und spart somit die Kosten für den Schornstein, für Öltanks, für einen Gas-Hausanschluss o.ä.

Zu den Installationskosten kommen jährliche Stromkosten: 600 bis 1.000 Euro hat die Stiftung Warentest für ein durchschnittliches Einfamilienhaus ermittelt. Denn die Wärmepumpe benötigt für den Betrieb elektrischen Strom. Im Durchschnitt erhält man beim Einsatz von einer Kilowattstunde (kWh) Strom etwa drei kWh Wärme.

Wärmepumpen-Vergleich der Stiftung Warentest.

Gefördert werden kann der Einbau einer Wärmepumpe staatlich und regional mit bis zu mehreren Tausend Euro – allerdings nur in bestehenden Gebäuden. Für Neubauten gibt es momentan keine Fördermöglichkeiten.

Maßgeblich für die Förderhöhe sind unter anderem die zu erreichende Jahresarbeitszahl des Systems.

Mehr zum Thema Förderung

Quelle: IWO Institut für Wärme-und Öltechnik Als Betreiber einer Wärmepumpe schützen Sie aktiv die Umwelt. Denn diese Heiztechnik kommt ohne Einsatz fossiler Brennstoffe aus – wenn man einmal vom Stromverbrauch absieht. Der Kohlendioxid-Ausstoßsinkt dadurch drastisch und die ohnehin knappen Ressourcen fossiler Brennstoffe werden geschont.

Eine mit Strommix betriebene Wärmepumpe setzt im Vergleich zu einer Gasbrennwertheizung rund 30 Prozent weniger CO₂ frei, im Vergleich zu einer Ölheizung sogar mehr als 40 Prozent. Das Gerät als solches setzt dabei keine Emissionen frei. Die CO₂-Emissionen beziehen sich ausschließlich auf den Kraftwerksbetrieb, der notwendig ist, um das Gerät mit Strom zu betreiben.

Minimieren Sie den CO₂-Ausstoß!

Sie möchten den CO₂-Ausstoß reduzieren? Dann kombinieren Sie die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage. Sie produziert den elektrischen Strom für Ihre Wärmepumpe aus Sonnenenergie.

Wermutstropfen Kältemittel

Trotz aller Umweltfreundlichkeit: Wärmepumpen arbeiten mit klimaschädlichem Kältemittel. Seit Mitte der 90er Jahre sind zwar nur noch Fluorkohlenwasserstoffe zulässig (nicht die schädlicheren Fluorchlorkohlenwasserstoffe), aber auch diese weisen ein hohes Treibhauspotenzial auf (Quelle und mehr zum Thema: Energieexperte Volker Quaschning) .

energiewelt empfiehlt deshalb: Lassen Sie den Kältemittelkreislauf Ihrer Wärmepumpe alle zwei Jahre von einem Kältemitteltechniker prüfen.

Für welche Art von Wärmepumpe Sie sich entscheiden, hängt von den Rahmenbedingungen ab.  Wie groß ist mein Grundstück? Wie tief liegt das Grundwasser und welche Beschaffenheit hat es? Wie groß ist meine finanzieller Spielraum? Solche und andere Fragen müssen bei der Auswahl der Wärmepumpe berücksichtigt werden. Informieren Sie sich rechtzeitig über Vor- und Nachteile der Wärmepumpe undlassen Sie sich in jedem Fall von einem unabhängigen Experten beraten.
Folgende Arten von Wärmepumpen gibt es:

Luftluftwärmepumpe

Erdreichwärmepumpe

Grundwasserwärmepumpe

Luft / Luftluftwärmepumpe für den Einsatz in Lüftungswärmeanlagen

Hybridwärmepumpe in Kombination mit anderen Heizsystemen