Mit einer Wärmepumpe können Sie Ihr Haus sauber und effizient beheizen. Die Nutzung vorhandener Umweltwärme ist nicht nur innovativ und umweltfreundlich, sondern senkt auch die Heizkosten. Allerdings eignen sich nicht alle Wärmepumpen-Arten für jede Wohnsituation gleichermaßen. Die baulichen Voraussetzungen und das gewünschte Heizsystem müssen zur Wärmepumpe passen.
In welchen Gebäuden der Einsatz überhaupt sinnvoll ist und worauf es bei der Auswahl der passenden Wärmepumpen-Technologie ankommt, erfahren Sie in diesem Artikel.
DIE WICHTIGSTEN WÄRMEPUMPEN-ARTEN IN KÜRZE:
- Luft-Wasser-Wärmepumpen oder auch kurz Luftwärmepumpen sind günstig und lassen sich einfach installieren, bleiben aber oft hinter den Erwartungen zurück.
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen arbeiten sehr effektiv, erfordern aber Brunnenbohrungen.
- Sole-Wasser-Wärmepumpen (auch Erdwärmepumpen genannt) sind sehr effizient und nutzen das Erdreich als kostenlose Wärmequelle. Die Verlegung von Erdsonden in bis zu 100 Meter Tiefe ist jedoch aufwendig und teuer. Alternativ können Erdkollektoren in Oberflächennähe verlegt werden.
Was ist eine Wärmepumpe und wie funktioniert sie?
Die Funktion der verschiedenen Wärmepumpen-Arten ist sehr komplex. Grundsätzlich lässt sich die Wärmepumpe mit einem umgekehrten Kühlschrank vergleichen. Beim Kühlschrank entzieht der Wärmetauscher dem Innenraum Wärmeenergie und kühlt ihn somit ab. Die überschüssige Wärme gelangt über die Geräterückseite nach draußen.
Die Wärmepumpe erfüllt den gleichen Zweck, arbeitet aber genau umgekehrt. Denn hier wird einem Umgebungsmedium (Luft, Wasser oder Erdreich) Wärme entzogen und dem Innenraum des Hauses beziehungsweise dem Heizsystem zugeführt.
Das Grundprinzip ist bei allen Wärmepumpen-Arten gleich
Alle Wärmepumpen-Arten arbeiten nach dem gleichen physikalischen Grundprinzip: Ein im Wärmepumpenkreislauf zirkulierendes flüssiges Kältemittel nimmt die Umweltwärme über einen Wärmetauscher auf und verdampft dabei. Dieser Dampf wird zu einem Verdichter beziehungsweise Kompressor weitergeleitet und unter hohen Druck gesetzt. Dabei erhitzt sich das nun gasförmige Kältemittel noch weiter.
Ein zweiter Wärmetauscher (auch als Verflüssiger bezeichnet) kondensiert das Kältemittel, wodurch die Wärme wieder abgegeben wird. Diese nimmt die Heizungsanlage über das Wärmeverteil- und Speichersystem auf und gibt sie entweder direkt ans Heizsystem ab oder speichert sie in einem Heizungspuffer oder Warmwasserbehälter.
Wärmepumpen zählen zu den erneuerbaren Energien
Da eine Wärmepumpe keine fossilen Brennstoffe benötigt, zählt sie zu den erneuerbaren Energien. Doch auch eine Wärmepumpe läuft nicht ohne die äußere Zufuhr von Energie. Sie benötigt Strom, um den Kältemittelkreislauf in Gang zu halten. Wie umweltfreundlich beziehungsweise klimaneutral eine Wärmepumpe arbeitet, hängt also von der Erzeugung des Betriebsstrom ab.
In Verbindung mit einer Photovoltaikanlage können Sie zumindest einen Teil des Stroms selbst produzieren. Da dies im Winter aber oft nicht ausreicht, ist ein externer Stromanschluss die Regel. Doch auch hier können Sie natürlich darauf achten, Ökostrom zu nutzen. Mittlerweile bieten viele Stromanbieter spezielle Wärmepumpentarife an, mit denen sich bis zu 20 Prozent an Kosten im Vergleich zum Haushaltsstrom sparen lassen.
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Welche Wärmepumpen-Arten gibt es?
Auch wenn sie alle nach dem gleichen Grundprinzip arbeiten, gibt es bei den verschiedenen Wärmepumpen-Arten doch erhebliche Unterschiede, was Wirkungsgrad, Anschaffungs- und Installationskosten sowie sonstigen Aufwand für Genehmigungen etc. betrifft. So hat jede Wärmepumpe ihre Vorteile und Nachteile, die Sie individuell berücksichtigen sollten.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Umgangssprachlich wird diese Wärmepumpen-Art meist nur als Luftwärmepumpe bezeichnet. Sie entzieht der Luft draußen Wärme, um sie über den Kältemittelkreislauf an das Heizsystem zu übertragen. Solche Wärmepumpen sind relativ kompakt und Sie können sie sowohl im Haus als auch draußen im Garten aufstellen.
Erdarbeiten oder aufwendige Bohrungen sind bei Luft-Wasser-Wärmepumpen nicht notwendig. Ihre Effizienz ist jedoch ebenfalls geringer, da die Temperatur der Umgebungsluft jahreszeitlich bedingten Schwankungen unterliegt.
Vor- und Nachteile von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Vorteile
- wenig Platzbedarf und geringe Anschaffungskosten
- lässt sich fast überall aufstellen
- keine aufwendigen Erdarbeiten oder Bohrungen erforderlich
Nachteile
- geringere Effizienz
- Geräuschentwicklung kann Nachbarn stören
- Wirkungsgrad schwankt je nach Jahreszeit
Kosten:
- circa 10.000 bis 15.000 Euro (Einbau eingeschlossen)
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Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist umgangssprachlich auch unter dem Namen Erdwärmepumpe bekannt. Der Wirkungsgrad ist besonders hoch, weil die Wärme im Erdreich ab einer bestimmten Tiefe unabhängig von der Jahreszeit immer gleichmäßig vorhanden ist.
Um die geothermische Energie zu nutzen, lässt der Fachbetrieb Erdsonden ins Erdreich ein, die einem U-förmigen Rohr gleichen. Die Bohrungen für die Erdsonden können bis zu 100 Meter tief sein. Die Kosten sind bei dieser Wärmepumpen-Art am höchsten, zumal für Tiefenbohrungen auch eine Genehmigung erforderlich ist, die nicht überall erteilt wird.
Als Alternative zur Erdsonde steht der Erdkollektor zur Verfügung. Ein solcher Kollektor wird oberflächennah (in circa 1 bis 2 Meter Tiefe) verbaut und auf einer vergleichsweise großen Fläche des Grundstücks verlegt. Die Effizienz dieser Erdwärmepumpe ist jedoch geringer, weil die Temperaturen so dicht an der Oberfläche je nach Jahreszeit schwanken.
Vor- und Nachteile von Sole-Wasser-Wärmepumpen
Vorteile
- sehr hoher Wirkungsgrad
- Temperatur im Erdreich ganzjährig stabil
Nachteile
-
Aufgrund mehrerer Lüftungsgeräte:
- hohe Kosten durch Erdarbeiten und Tiefenbohrung
- genehmigungspflichtig
- beim Einsatz von Erdkollektoren weniger effizient; außerdem hoher Flächenbedarf
Kosten:
- circa 18.000 bis 25.000 Euro (Erschließung Wärmequelle und Einbau eingeschlossen)
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Diese Wärmepumpen-Art nutzt das Grundwasser als Wärmequelle. Die Temperatur vom Grundwasser ist ganzjährig vergleichsweise konstant. Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe bohrt die Fachfirma zwei Brunnen – einen für die Ansaugung und den anderen für den Rückfluss des Wassers.
Vor- und Nachteile von Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Vorteile
- Temperatur des Grundwassers relativ konstant
- keine Tiefenbohrungen erforderlich
Nachteile
-
Aufgrund mehrerer Lüftungsgeräte:
- relativ teuer in der Anschaffung und Installation
- meist keine Genehmigung in Wasserschutzgebieten
Kosten:
- circa 10.000 bis 20.000 Euro (Erschließung Wärmequelle und Einbau eingeschlossen)
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Sonderfall 1: Luft-Luft-Wärmepumpe
Die Luft-Luft-Wärmepumpe ist keine Wärmepumpe im eigentlichen Sinne, da sie nicht an einen Kältemittelkreislauf angeschlossen ist und keine Umgebungswärme nutzt. Sie nutzt lediglich den Temperaturunterschied zwischen Abluft und Frischluft des Gebäudes und leitet die Wärme über einen Plattenwärmetauscher in das Gebäude zurück.
Die Effizienz dieser Wärmepumpen-Art ist eher gering und erfordert ein Gebäude mit passendem Lüftungssystem sowie einer vollkommen dichten Gebäudehülle. Für die Nachrüstung von Bestandsbauten eignet sie sich daher nicht. Bei Neubauten ist sie vor allem für Passivhäuser zu empfehlen.
Kosten:
- circa 15.000 Euro inklusive Installation und Lüftungsanlage.
Sonderfall 2: Warmwasser-Wärmepumpe
Eine Warmwasser-Wärmepumpe nutzen Sie lediglich zur Warmwasserbereitung. Sie ist nicht an den eigentlichen Heizungskreislauf angeschlossen und trägt also nicht zur Beheizung des Gebäudes bei. Diese Wärmepumpen-Art ist eine Alternative, wenn sich das Heizsystem aufgrund hoher Vorlauftemperaturen nicht für die Unterstützung durch eine Wärmepumpe eignet oder unverhältnismäßig hohe Installationskosten anfallen würden.
Häufig kombinieren Hausbesitzer die Warmwasser-Wärmepumpe mit einer Solarthermieanlage. Sie können sie bei den meisten Neubauten relativ einfach integrieren. Ebenso eignet sich diese Wärmepumpe zur Nachrüstung in Bestandsbauten.
Kosten:
- circa 1.200 bis 3.000 Euro (zzgl. circa 100 Euro für die Installationskosten)
Planung beim Neubau: Welche Wärmepumpen-Art soll es sein?
Bei der Planung Ihres Neubaus sollten Sie das Heizsystem frühzeitig auf die Nutzung einer Wärmepumpe abstimmen. Die Art der Heizung ist dabei weniger entscheidend, da Sie Wärmepumpen mit Gas- oder Ölheizungen ebenso kombinieren können wie mit Solarthermie oder Pelletheizungen.
Die Warmwasserbereitung ist nahezu immer möglich. Soll auch die eigentliche Heizung unterstützt werden, sind niedrige Vorlauftemperaturen zu empfehlen. Dies ist beispielsweise bei Flächenheizungen der Fall, aber auch bei neueren Niedertemperatur-Heizkörpern umsetzbar.
Fazit:
Die Wärmepumpe gilt als sehr effiziente und umweltschonende Methode, um die Heizung oder die Warmwasserbereitung zu unterstützen. Die Auswahl der passenden Wärmepumpen-Art ist von großer Bedeutung, da alle Wärmepumpen Vorteile und Nachteile mit sich bringen. Neben den Anschaffungskosten und dem Installationsaufwand hängt die effiziente Nutzung von den individuellen Voraussetzungen vor Ort und dem verwendeten Heizsystem ab. Eine eingehende Beratung und professionelle Planung sind insbesondere für Neubauten sehr zu empfehlen.
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