Wärmepumpen – Heizen mit Umweltwärme

Eine Wärmepumpe pumpt Wärme aus der Umwelt ins Haus und bringt sie mit Strom auf eine höhere Temperatur zum Heizen.

Wärmepumpen sind wartungsarm, leise und umweltschonend. Die laufenden Kosten für die Beheizung eines Gebäudes sind sehr niedrig. Unter gewissen Umständen können sie Häuser sogar kühlen.

3 Wärmepumpensysteme

Es gibt drei gängige Wärmepumpensysteme. Sie werden benannt, nach der „Wärmequelle“, aus der die Umweltwärme bezogen wird, und der „Wärmesenke“, an die die Wärme abgegeben wird:

Luft-Wasser-Wärmepumpe, Sole-Wasser-Wärmepumpe, Wasser-Wasser-Wärmepumpe.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird der scheinbar kalten Außenluft Wärme entzogen und in das Heizungssystem gepumpt. Dabei steht die Wärmepumpe entweder im Freien und pumpt die Außenluft durch einen sogenannten Wärmetauscher, oder sie befindet sich im Keller. In diesem Fall wird die Außenluft über Kanäle zum Gerät und wieder zurück geführt. Die gewonnene Wärme wird an das Heizungssystem abgegeben, das für gewöhnlich mit Wasser betrieben wird. Daher kommt der Bestandteil „Wasser“ in der Bezeichnung „Luft-Wasser-Wärmepumpe“.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird die Wärme in der Regel dem Grundwasser entnommen.

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe wird Erdwärme verwendet: Eine Flüssigkeit mit Frostschutzmittel (eine „Sole“) wird durch ein langes „Rohr“ im Erdreich gepumpt und nimmt dort die Wärme des Erdreiches auf. Dieses Rohr kann senkrecht bis zu 100 m in den Boden gebohrt sein (eine „Erdsonde“) oder es kann schlangenförmig ca. 1,20 m unterhalb des Gartens verlegt sein (ein „Erdkollektor“).

Welcher Anlagetyp?

Eine Wärmepumpe arbeitet besonders effektiv, wenn der Temperaturunterschied zwischen dem Heizungswasser und der Wärmequelle möglichst gering ist. Das hat zur Folge, dass für das Heizungssystem in den Räumen die Fußbodenheizung in der Regel erste Wahl ist. Heizkörper sind auch möglich, werden aber zumeist mit höheren Temperaturen betrieben. Bei den beschriebenen Wärmequellen ist das Grundwasser im Jahresschnitt am wärmsten und damit effektivsten. Allerdings ist das Grundwasser aus technischen Gründen ein relativ komplizierter Stoff. Die Wärmetauscher in den Wärmepumpen können zum Beispiel verstopfen. Deswegen werden diese Wärmepumpen relativ selten gebaut. Sole-Wasser-Wärmepumpen sind nur wenig schlechter, erfordern aber einen hohen Aufwand für die Erdsonde oder den Erdkollektor.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeitet mit der „kältesten“ Wärmequelle und hat damit eine nicht ganz so gute Effektivität. Dafür ist der Einbau vergleichsweise einfach möglich und bietet sich deswegen insbesondere für den Altbau an. Durch die große umgewälzte Luftmenge sollten Aufstellort und Lautstärke des Gerätes sorgfältig ausgewählt werden. Daneben gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Bauformen, die sich insbesondere für den (extremen) Niedrigenergiehausbereich einigen und hier nicht weiter aufgeführt werden.

Deshalb gibt es keinen idealen Wärmepumpentyp und keine allgemein gültigen Kosten angeben lassen. Regionale Einflüsse, Größe und energetischer Standard des Hauses, Stromtarife: Alles beeinflusst die Kosten massiv.

Empfehlung: Vor Ort berät Sie der SHK-Fachbetrieb. Die Fachleute aus dem SHK-Handwerk erstellen ein maßgeschneidertes Angebot und beraten zu den Einbaumöglichkeiten.

Multitalent Wärmepumpe

Im Sommer auch zur Kühlung geeignet

Die Zukunft des Heizens braucht keinen Brennstoff – denn in der Natur ist genügend Wärme gespeichert. Moderne Wärmepumpen nutzen die vorhandene Umgebungswärme aus dem Erdreich, der Luft oder dem Grundwasser. Das ist ökologisch empfehlenswert und kostengünstig. Was viele nicht wissen: Das technische Prinzip der Anlage macht es möglich, dass sie im Sommer bei umgedrehter Funktionsweise auch zur Kühlung der Wohnräume über die Fußnbodenheizung eingesetzt werden kann. Die Raumtemperatur lässt sich so um bis zu 3 °C senken – ohne den energieintensiven Betrieb einer Klimaanlage. Um herauszufinden, welche Wärmepumpe optimal zu den eigenen Bedürfnissen passt, sollten sich Eigenheimbesitzer an den Heizungsfachbetrieb vor Ort wenden. Die Experten können auch einschätzen, ob die Kombination mit einer ebenfalls förderfähigen Photovoltaik-Anlage auf dem Dach sinnvoll ist, mit der sich der Betriebsstrom für die Wärmepumpe selbst erzeugt lässt. Und ein zusätzlicher Pufferspeicher macht es möglich, sich an sonnigen Tagen einen Wärmevorrat anzulegen.

Im Winter heizen, im Sommer kühlen – wer sich für die Installation einer Wärmepumpe entscheidet, profitiert das ganze Jahr von einem angenehmen Raumklima. Der Heizungsfachmann kennt die verschiedenen Möglichkeiten der Wärmepumpentechnik am besten.

Welche Wärmepumpe ist die richtige?

Grundwasser, Erdreich, Luft

Ob im Grundwasser, in der Erde oder in der Luft – unsere Umwelt speichert Energie. Diese unerschöpfliche Wärmequelle können Eigenheimbesitzer mit einer Wärmepumpe problemlos anzapfen. Sie erschließt die natürlich gespeicherte Energie und gibt sie ohne Verbrennungsprozess an den Heiz- und Wärmekreislauf des Hauses ab. Das hilft der Umwelt und dem Geldbeutel: aus einer Kilowattstunde Strom wird das Drei- bis Vierfache an Heizenergie. Aufwand und Leistungen hängen dabei stark von den individuellen Gegebenheiten vor Ort ab. Eine Beratung durch den Heizungsfachmann bei einem Vor-Ort-Termin ist deswegen immer der erste Schritt.

Luftwärmepumpen sind stark verbreitet. Sie lassen sich fast ohne Erschließungskosten im Garten oder sogar im Haus aufstellen. Dabei muss auf den Schallschutz geachtet werden, um niemanden durch die Betriebsgeräusche zu stören. Wer mit Erdwärme heizen möchte, muss sich zwischen einer Tiefen- oder einer Flächensonde entscheiden. Eine Tiefensonde wird weit ins Erdreich hinabgelassen. Dafür wird nur wenig Platz benötigt, durch die tiefen Bohrungen sind die Erschließungskosten relativ hoch. Alternativ können Flächenkollektoren waagerecht in der Erde verlegt werden. Frank Ebisch vom Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK): „Wohnfläche mal 1,5 ergibt überschlägig die Kollektorgröße. Ein Eigenheim mit 200 qm benötigt mindestens 300 qm Flächenkollektoren.“ Grundwasser-Wärmepumpen gelten als sehr effizient. Für die Installation sind zwei Brunnenbohrungen sowie eine Genehmigung des Wasserwirtschaftsamts notwendig. Typunabhängig empfiehlt es sich, eine Wärmepumpe mit einer Photovoltaik-Anlage zu koppeln, die einen Teil des Stroms für die Wärmepumpe produziert.

Wie die Wärmepumpe auch im Altbau funktioniert

Auf das Umfeld kommt es an

Mittlerweile sind in Deutschland fast eine Million Wärmepumpen im Betrieb, die über 15 Millionen Tonnen CO2 eingespart haben. Wer die Technologie kennt, wundert sich über diesen Erfolg nicht. Die umweltfreundliche Heizung nutzt die natürliche Wärme aus der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Bei Neubauten ist der Betrieb von Wärmepumpen überhaupt kein Problem.

Ist die Technologie aber auch für die energische Sanierung von Altbauten geeignet? Frank Ebisch vom Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK): „Eine Wärmepumpe arbeitet mit Vorlauftemperaturen von unter 55 °C am effizientesten. Wenn der Zustand des Gebäudes ein Beheizen mit so niedrigen Vorlauftemperaturen möglich macht, steht dem Einsatz nichts im Wege“.

Hier die wichtigsten Punkte:

Die Investition in eine Wärmepumpe lohnt sich umso mehr, je besser der Altbau gedämmt ist. Relativ einfach nachbessern lässt sich die Dämmung der Kellerdecke und der obersten Geschossdecke. Dadurch wird die Betriebslast für die Wärmepumpe dauerhaft gesenkt. Die Wärme sollte über eine Fußbodenheizung in den Raum abgegeben werden, da diese mit niedriger Vorlauftemperatur betrieben wird. Falls das nicht möglich ist, ermittelt der Fachmann die Heizlast und tauscht beispielsweise kleine Heizkörper gegen großflächige Radiatoren aus. Ob eine Erd-, Wasser- oder Luftwärmepumpe geeignet ist, entscheiden auch die Gegebenheiten vor Ort. Für Erd- und Grundwasser-Wärmepumpen müssen Erdarbeiten auf dem Grundstück möglich sein. Bei einer Luftwärmepumpe sind wegen des Betriebsgeräuschs Schallschutz-Auflagen einzuhalten. Planung und Installation einer Wärmepumpe sind Sache des Heizungsfachbetriebs. Die Experten entwickeln ein individuelles energetisches Gesamtkonzept, um maximalen Wohnkomfort bei minimalen Energiekosten möglich zu machen.

Zukunftssicher mit Umweltwärme heizen

Mehr Förderung für die Wärmepumpe

Die Energieversorgung liegt bei vielen direkt vor der Haustür – denn in der Luft, im Erdreich und im Grundwasser sind gewaltige Mengen natürliche Wärme gespeichert. Die umweltfreundliche Energie lässt sich mit einer Wärmepumpe zum Heizen und für die Warmwasserbereitung nutzen. Das ist ökologisch sehr sinnvoll und senkt oft sogar die Heizkosten. Wer dann noch eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach hat, kann den kostenlosen Sonnenstrom dazu nutzen, um die Wärmepumpe zu unterstützen. Eigenheimbesitzer, die eine Wärmepumpe installieren lassen, bekommen großzügige staatliche Fördermittel. (Lesen Sie dazu die Information der KfW Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft.)

Wichtig ist, dass die Wärmepumpe optimal auf das Haus und den Wärmebedarf abgestimmt ist. Da auch der Aufwand zur Erschließung einer Wärmequelle sehr unterschiedlich ist, sollte sich der Heizungsfachmann vor Ort die individuellen Gegebenheiten anschauen, um gemeinsam mit dem Hausbesitzer eine sinnvolle Lösung zu finden.

Weitere Informationen:

Nutzen Sie auch das Servicportal SHK mit einer Abfragestrecke zur Heizungsmodernisierung:
https://serviceportal-shk.de/heizungsmodernisierung/

Der Zentralverband Sanitär Heizung Klima (ZVSHK) gibt regelmäßg Statements zur Thematik „Wärmepumpe“, „Energiewende“ & Co.:
https://www.zvshk.de/presse/medien-center/statementdienst/

Eine Information des ZVSHK – Neuer Leitfaden für Wärmepumpen-Einsteiger:
https://www.zvshk.de/technik/news/heizungs-klima-lueftungstechnik/details/artikel/7738-neuer-leitfaden-fuer-waermepumpen-einsteiger/