Das Funktionsprinzip Wärmepumpe
Das Grundprinzip ist bei jeder Wärmepumpenheizung gleich. Je nach Art entzieht sie der Umgebungsluft, der Erde oder dem Grundwasser die darin gebundene Energie. Das Gerät überträgt diese Wärme an ein flüssiges Kältemittel, das selbst bei sehr niedrigen Temperaturen zu Gas verdampft. Dieses Gas wird mithilfe elektrischer Energie von einem Kompressor verdichtet und dadurch noch weiter erhitzt. Die Wärme wird schließlich an den Heizkreislauf des Hauses abgegeben. Das Kältemittel kühlt dabei ab, verflüssigt sich wieder – und der Kreislauf kann von Neuem beginnen. Das funktioniert im Prinzip auch an sehr kalten Tagen.
Erdwärmepumpe oder Luftwärmepumpe?
Mit den verschiedenen Arten der Wärmepumpe können Luft, Erde oder auch Grundwasser als Wärmequellen genutzt werden. Welcher Typ die richtige Wahl ist, hängt vom Wärmebedarf, von der Grundstücksgröße und der Bodenbeschaffenheit beziehungsweise der Ergiebigkeit der wasserführenden Schicht ab. Was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Wärmepumpen? Ein Überblick:
Die Luftwärmepumpe: Beliebter Allrounder
Am häufigsten eingebaut wird in Deutschland die Luftwärmepumpe. Ihr Vorteil: Sie ist vergleichsweise günstig und überall einsetzbar. Ihr Nachteil: Gerade während der Heizperiode ist die Außenluft im Mittel eher kalt. Sie enthält also wenig Energie. Das kann dazu führen, dass eine Luftwärmepumpe im Hocwinter nicht sehr effizient arbeitet. Hinzu kommt: Ihr Ventilator wälzt beträchtliche Luftmengen um und kann trotz Schallschutz störende Brummtöne absondern. Sein Standort sollte daher sorgfältig ausgewählt werden.
Die Erdwärmepumpe: Aufwendig, aber effizient
Erdwärme ist als Energiequelle deutlich effizienter, aber aufwendig zu erschließen. Bei der häufigsten Variante sind die Erdwärmekollektoren schlangenförmig in 1 bis 1,5 Meter Tiefe im Erdboden verlegt. Daher benötigen sie viel unbebaute und unversiegelte Fläche: etwa das 1,5- bis 2,5-fache der beheizten Wohnfläche. Selbst bei schneebedecktem Boden und Frost bekommen die Geräte die Wohnräume ohne allzu hohen Stromeinsatz warm. Dabei machen sie sich zunutze, dass der Boden unterhalb von knapp einem Meter Tiefe das ganze Jahr konstant etwa zehn Grad Celsius hat. Auf dem Land und in kleineren Städten, wo die Grundstücke gerade im Bestand meist großzügiger sind, ist die Installation von Erdwärmekollektoren meist problemlos möglich. Man kann die Wärme aber ebenso mit bis zu 100 Meter tiefen Erdsonden aus dem Boden holen oder das Grundwasser anzapfen, dann ist eine Nutzung auch bei kleineren Grundstücken möglich. Für beide Nutzungsvarianten gilt: Es muss auf jeden Fall vorab eine behördliche Genehmigung eingeholt werden.
BAFA fördert Wärmepumpe
Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) schießt der Staat beim Einbau von Wärmepumpen bis zu 35 Prozent der förderfähigen Kosten hinzu. Wer sich im Zuge einer Modernisierung von seiner Ölheizung trennt, bekommt nochmals 10 Prozent mehr (Austauschprämie). Die Förderung gibt es nur mit dem Nachweis einer bestimmten Mindesteffizienz der Wärmepumpe. Alle Infos rund um die Förderung und die Antragsstellung finden Sie hier.
Wärmepumpe und Stromkosten
Je effizienter eine Wärmepumpe arbeitet, desto höher ist ihre sogenannte Jahresarbeitszahl, kurz: JAZ. Diese gibt an, wie viele Kilowattstunden (kWh) Wärme die Heizung im Jahresmittel mit einer eingesetzten kWh Strom gewinnt. Je höher die JAZ, desto weniger Stromkosten verursacht die Wärmepumpe. Noch wichtiger als die JAZ sei es, sich gut beraten zu lassen, welche Wärmequelle für das individuelle Haus und den Heizenergiebedarf optimal ist, rät etwa die Verbraucherzentrale NRW. Die richtige Planung der Wärmepumpe hebe ihre Effizienz und mache sie klimafreundlicher. Nach dem ersten Betriebsjahr solle man die JAZ gut im Blick behalten. Denn durch Einstellungen an der Regelung etwa ließe sich teils noch nachjustieren.
Lohnt sich eine Wärmepumpe auch im Altbau?
In Bestandsgebäuden kann sich zum Beispiel der Einbau einer einfach nachzurüstenden Luftwärmepumpe rechnen. Vorab sollte jedoch überprüft werden, ob die Räume damit auch ausreichend warm werden. Denn die Geräte arbeiten in der Regel mit niedrigeren Vorlauftemperaturen von rund 40 Grad – da sind die konventionellen Heizkörper in älteren Häusern oft zu klein, um die Wärmepumpe effizient zu betreiben. Aber es gibt Möglichkeiten, die Heizkörper an die Wärmepumpe anzupassen. Im Idealfall jedoch ist im Haus bereits eine Fußbodenheizung verlegt und es gibt eine einfache Wärmedämmung sowie moderne Fenster. Sind die Wärmeverluste des Gebäudes gering, arbeitet die Wärmepupe am wirtschaftlichsten, da erst gar nicht so viel Heizwärme erzeugt werden muss.
Auch ohne diese Voraussetzungen ist die Nutzung einer Wärmepumpe im Einzelfall denkbar. Hochtemperatur-Wärmepumpen können dauerhaft die gleichen Vorlauftemperaturen erzeugen wie Gas-Brennwertgeräte. Wegen des geringeren Wirkungsgrades sollte jedoch vorab ermittelt werden, ob sich das rechnet. Auch Photovoltaik-Anlagen können Wärmepumpen unterstützen. Außerdem empfiehlt sich ein Pufferspeicher, der die erzeugte Wärme der Wärmepumpe „bunkert“ und bei Bedarf an das Heizsystem abgibt.
Hybrid heizen: Gas-Brennwert und Wärmepumpe
Eine Kompromisslösung: die bestehende Brennwertheizung über einen Pufferspeicher mit einer Wärmepumpe kombinieren. Während die Pumpe die überwiegende Zeit Jahres effizient allein arbeitet, schaltet die Reglung den konventionellen Kessel bei niedrigen Außentemperaturen zu, wenn der Wärmepumpenbetrieb zu teuer wird. Eine solche Hybridlösung spart CO2 und schont damit Klima und Haushaltskasse.
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Pressefotos Bundesverband Wärmefoto,
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Wärmepumpe_Illustration © trurnit GmbH, Camilo Toro
