Wärmepumpen nutzen die regenerative Energie aus dem Erdreich, dem Grundwasser und der Luft. Damit reduzieren sie den Verbrauch fossiler Brennstoffe, sparen wertvolle Ressourcen und verringern klimaschädliche CO₂ Emissionen.
Was gibt es für Wärmepumpen-Systeme?
Beim Kauf einer Wärmepumpe haben Sie die Auswahl aus drei verschiedenen Arten. Diese unterscheiden sich hinsichtlich der Wärmequelle, die sie nutzen.
Die preiswerteste Alternative stellen in der Regel Luft-Wärmepumpen dar. Diese nehmen die Wärme aus der Luft auf. Das ermöglicht nicht nur einen einfachen Aufbau der Geräte. Ferner ist keine teure Erschließung einer Wärmequelle wie im Erdreich notwendig. Die Luft-Wärmepumpe saugt die Luft einfach mittels eines Ventilators aus der Umgebung an.
Diese Modelle sind zwar günstig, allerdings arbeiten sie etwas weniger effizient als andere Wärmepumpen-Alternativen. Das liegt daran, dass die Umgebungsluft im Winter unter Umständen sehr kalt sein kann. Deshalb ist eine vergleichsweise hohe Energiemenge erforderlich, um die benötigte Energie ins Innere des Gebäudes zu leiten.
Wärmepumpen-Alternativen stellen Erd-Wärmepumpen dar. Der Vorteil besteht hierbei darin, dass frostfreies Erdreich im Winter eine vergleichsweise höhere nutzbare Temperatur aufweist. Das führt zu einer wesentlich effizienteren Funktionsweise und damit zu einem deutlich geringeren Energieverbrauch.
Hier gibt es zwei Varianten für die Umsetzung. Zum einen ist es möglich, flächige Erdkollektoren in relativ geringer Tiefe zu verlegen. Zum anderen können Sie eine Erdwärmesonde in größerer Tiefe einbringen. Da die Temperaturen dort wesentlich höher sind, arbeiten diese Modelle in der Regel effizienter.
Welche Ausführung sich für Sie eignet, hängt jedoch stets von den Bodenverhältnissen auf Ihrem Grundstück ab.
Der höheren Effizienz der Erd-Wärmepumpe stehen jedoch höhere Erschließungskosten gegenüber, da die hierfür erforderlichen Grabungsarbeiten recht aufwendig sind.
Die Wärmepumpe mit der sicherlich höchsten Effizienz, allerdings auch mit den höchsten Kosten, ist die Grundwasser-Wärmepumpe. Das Grundwasser weist zu jeder Jahreszeit eine besonders hohe Temperatur auf. Da es ständig in Bewegung ist, wird zudem die Abkühlung im Bereich des Wasseraustausches ständig ausgeglichen. Die hierfür erforderlichen Brunnenbohrungen sind jedoch sehr kostenintensiv.
Des Weiteren hängen die Umsetzungsmöglichkeiten von zahlreichen geologischen Details ab, insbesondere dem Grundwasserspiegel und der Grundwassermenge.
Luftwärmepumpe
Besonders beliebt ist die Luft-Wärmepumpe. Diese weist mit großem Abstand die geringsten Installations- und Anschaffungskosten auf. Dabei gibt es Luft-Luft-Wärmepumpen, die die Luft im Inneren des Gebäudes erhitzen. Diese eignen sich jedoch vorwiegend für eine dezentrale Beheizung. Deshalb kommen meistens Luft-Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz. Hierbei ist der Wärmetauscher so gestaltet, dass er Wasser erwärmt.
Dieses können Sie dann für den Betrieb einer Zentralheizung nutzen, indem Sie es zu den einzelnen Heizkörpern pumpen. Außerdem eignet sich die Luft-Wasser-Wärmepumpe für die Warmwasserversorgung des Gebäudes. Dabei sind unterschiedliche Ausführungen erhältlich.
Manche Ausführungen verfügen nur über eine Außeneinheit. Andere Modelle können Sie komplett im Innenbereich des Hauses aufstellen. In hoher Zahl kommen auch Luft-Wärmepumpen zum Einsatz, die zweigeteilt sind und über eine Innen- und eine Außeneinheit verfügen.
- Im Bereich der Luft-Wasser-Wärmepumpen gibt es Modelle für die Aufstellung im Innen- und im Außenbereich.
Geräte für die Innenaufstellung benötigen eine Zuluft- und eine Abluftverbindung ins Freie. Diese müssen Sie normalerweise über die Außenwand einbringen. - Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe eignet sich vor allem, wenn die Installation möglichst unkompliziert und ohne Genehmigung erfolgen soll. Die Investitionskosten sind deutlich niedriger als die für Sole/- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpen, da die Kosten für Bohrungen oder Erdarbeiten entfallen.
Luft-Wasser-Wärmepumpe: Was bedeutet das im Detail?
Eine Wärmepumpe entzieht die Wärme (auch noch bei wenigen Grad Celsius) aus der Luft und leitet die Wärmeenergie aus einem Medium in ein anderes. Je nachdem, um welche Medien es sich dabei handelt, ist eine ganz unterschiedliche Bauweise notwendig. Dies hat einen entscheidenden Einfluss auf die Anwendungsmöglichkeiten und die Energieeffizienz. Hierbei ist notwendig, stets beide Medien im Auge zu behalten.
An erster Stelle steht dabei das Medium, aus dem das Gerät die Wärme abzieht.
An zweiter Stelle steht das Medium, in dem es die Wärme freisetzt.
Häufig kommen Luft-Wasser-Wärmepumpen zum Einsatz. Der obenstehenden Erklärung entsprechend ziehen diese die Wärme aus der Umgebungsluft ab und nutzt sie im Inneren des Gebäudes zur Erwärmung von Wasser. Das macht es möglich, Brauchwasser zu erwärmen und Heizkörper oder eine Fußbodenheizung zu betreiben.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Vorteile einer Luft-Wärmepumpe
- flexibel und leicht installierbar (als Innen- und/oder Außenaufstellung möglich)
- geringer Raumbedarf
- genehmigungsfrei
- kein Schornstein nötig
- wartungsarm
- umweltfreundlich
- günstig in der Anschaffung
- Baukosten sowie Aufwendungen für die Überprüfung von Kamin und Feuerstelle entfallen wegen fehlender Abgase völlig
Unterscheidung zwischen Mono- und Splitgeräten
Eine Monoblock-Wärmepumpe zeichnet sich dadurch aus, dass sie aus einem einzigen Gerät bestehen, das in der Regel im Freien, aber auch im Gebäude aufgestellt werden kann. Die Umgebungsluft wird zur Wärmegewinnung vom Gerät direkt angesaugt.
Über einen Wärmetauscher wird anschließend Wasser erwärmt, das zu Heizzwecken und zur Brauchwassererwärmung genutzt werden kann.
Die Steuerungseinheit und der Warmwasserspeicher befinden sich hierbei im Inneren des Gebäudes. Das spart unter Umständen viel Platz.
Neben dem kompakten Monoblock-System gibt es auch sogenannte Split-Wärmepumpen, bei denen der Verdampfer der Luftwärmepumpe außerhalb und der Verdichter innerhalb des Gebäudes aufgestellt wird.
Was benötigt man für die Funktion einer Wärmepumpe? / Was ist zu beachten?
Bei der Wärmepumpe handelt es sich eigentlich um ein Gerät, das auch ohne weiteres Zubehör komplett betriebsfähig ist. Sie müssen lediglich die entsprechenden Anschlüsse verlegen, um das warme Wasser in den Heizkreis zu befördern.
Dennoch ist es meistens sinnvoll, überdies auch einen Speicher zu verwenden. Insbesondere dann, wenn Sie die Wärmepumpe auch für die Warmwasserversorgung verwenden. Die Wärmepumpe kann Wasser nur langsam erwärmen. Beim Duschen oder beim Baden entnehmen die Anwender jedoch innerhalb kurzer Zeit sehr große Mengen an Warmwasser. Deshalb ist es notwendig, einen möglichen Bedarf vorab zu erwärmen und zu bevorraten. Es ist sicherlich sinnvoll, für diesen Zweck einen dementsprechend groß ausgelegten Warmwasserspeicher auszuwählen.
Ein weiteres praktisches Zubehörgerät ist der Pufferspeicher. Dieser dient nicht der Warmwasserversorgung, hat aber die Aufgabe, den Betrieb der Wärmepumpe effizienter zu gestalten. Die Energie, die die Wärmepumpe benötigt, hängt stets von der Temperatur des Mediums ab, aus dem sie die Wärme abzieht. Das hat gerade bei Luft-Wärmepumpen zur Folge, dass diese tagsüber über die meist höheren Lufttemperaturen effizienter arbeiten.
Ein Pufferspeicher erlaubt es nun, die Energie zu diesen Zeiten aufzunehmen und später wieder abzugeben. Das steigert die Effizienz. Des Weiteren erlaubt er einen gleichmäßigeren Betrieb, was ebenfalls dabei hilft, Energieverluste zu vermeiden.
Wirkungsgrad der Wärmepumpe: Welche Leistung benötige ich? Welche Luftwärmepumpe für Einfamilienhaus?
Wie gut eine Wärmepumpe arbeitet, sagt der Wirkungsgrad der Wärmepumpe aus.
Bei der Installation einer Wärmepumpe ist es essenziell, auf die richtige Leistung zu achten, denn die Effizienz einer Wärmepumpe gibt uns Aufschluss darüber, wie viel Strom notwendig ist, um die benötigte Wärmemenge bereitzustellen.
Als Indikatoren für den sogenannten Wirkungsgrad von Wärmepumpen haben sich zwei Kennzahlen – der Coefficient of Performance (kurz COP), auch Leistungszahl genannt, und die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe (kurz JAZ) – etabliert. Ein Gerät mit zu geringer Leistung führt dazu, dass die benötigte Energie nicht erreicht wird. Ein zu großes Gerät verursacht hingegen unnötige Kosten und erhöht den Energieverbrauch.
Welche Leistung notwendig ist, lässt sich jedoch nicht pauschal sagen. Das hängt von der Wohnfläche, der Haushaltsgröße, der Wärmedämmung und von einigen weiteren Faktoren ab. Deshalb ist in diesem Bereich eine fachkundige Beratung sehr zu empfehlen. Bei heima24 stehen dann viele verschiedene Geräte zur Auswahl, sodass Sie für jeden Bedarf ein passendes Angebot vorfinden.
Kann ich in einem bestehenden Gebäude / Altbau auch eine Wärmepumpe installieren?
Grundsätzlich ist der Einbau einer Wärmepumpe insbesondere in Neubauten zu empfehlen. Auf diese Weise können Sie das System von Anfang an bei Ihren Planungen berücksichtigen und alle Installationen darauf ausrichten. Dennoch ist es auch in bestehenden Gebäuden möglich, eine Wärmepumpenheizung zu installieren. Dafür sollten diese jedoch zumindest passabel gedämmt sein. Besonders gut eignen sich diese Systeme, wenn Sie bereits eine Fußboden- oder Wandheizung nutzen. Verwenden Sie hingegen Heizkörper, müssen diese recht groß dimensioniert sein. Das kann eventuell weitere Anpassungen erforderlich machen.
Grundsätzlich müssen Sie bei der Installation einer Wärmepumpenheizung beachten, dass diese das Wasser nicht wie eine konventionelle Heizung erwärmt. Das hat zur Folge, dass die Vorlauftemperatur des Systems geringer ist. Wenn das Heizungswasser eine geringe Temperatur aufweist, muss die Abgabefläche dementsprechend groß sein, um einen Raum mit der zur Verfügung stehenden Energie zu beheizen.
Bei Flächenheizungen wie der Fußboden- oder der Wandheizung ist dies bereits gegeben.
Heizkörper arbeiten jedoch insbesondere bei älteren Systemen mit einer recht hohen Vorlauftemperatur und sind deshalb vergleichsweise klein. Deshalb sind hierbei häufig Anpassungen notwendig. Eine gute Wärmedämmung ist ebenfalls notwendig, da diese den Wärmeverlust ausgleichen muss. Überdies ist sie Voraussetzung dafür, dass Systeme mit geringer Vorlauftemperatur die Räume zuverlässig beheizen können.
Einfacher Test
Ob sich eine Wärmepumpenheizung ohne weitere Maßnahmen installieren lässt,
können Sie mit einem einfachen Test herausfinden, indem Sie die Vorlauftemperatur Ihrer bisherigen Heizung auf 45 °C bis 50 °C reduzieren.
So simulieren Sie die Funktionsweise der Wärmepumpenheizung. Wenn es bei dieser Einstellung und bei komplett geöffneten Thermostatventilen an einem sehr kalten Tag gemütlich warm in der Wohnung wird, sollte die Verwendung einer Wärmepumpe möglich sein.
Trifft dies nicht zu, sind normalerweise weitere Maßnahmen notwendig.
Um diese Frage abschließend zu klären, ist aber auf jeden Fall eine fachkundige Beratung zu empfehlen.
Umweltwärme mit Solarthermie und Photovoltaik kombinieren
Eine Wärmepumpe lässt sich hervorragend mit einer thermischen Solaranlage kombinieren. Eine solche Anlage können Sie für die Warmwasserbereitung und für die Heizungsunterstützung einsetzen. So muss die Wärmepumpe weniger Energie bereitstellen und verbraucht unter anderem weniger Strom. Überdies können Sie mit einer Photovoltaikanlage die elektrische Energie selbst produzieren. Wenn ausreichende Strommengen zur Verfügung stehen, fallen für den Betrieb der Wärmepumpe keinerlei Kosten an.
Welche Kosten kommen auf mich zu? Was ist der jährliche Aufwand?
In der Regel ist die Anschaffung einer Luftwärmepumpe etwas kostenintensiver als z. B. die einer Gasheizung.
Dafür arbeitet sie zuverlässig und überzeugt durch geringen Wartungsaufwand.
Bei einer Gasheizung/ Ölheizung oder Pelletheizung fallen folgende mind. 1 Mal im Jahr Arbeiten an, die Geld kosten. Geld, welches man beim Kauf einer Wärmepumpe spart:
- Brennerkomponenten reinigen
- Brennerräume reinigen
- Abgaswerte prüfen
- bei einer Ölheizung: Öltanks prüfen und säubern
- Schornstein reinigen
- bei Gasheizung: Gasleitungen auf Dichtheit prüfen
Der Einbau Ihrer Wärmepumpenanlage wird vom Staat finanziell besonders gut gefördert – besser als Gas. Sie erhalten bei der Heizungssanierung mit einer Wärmepumpe bis zu 40 %
Zuschüsse, abhängig von Leistung, Typ und Hersteller. Informieren Sie sich daher ausgiebig über Förderungen für Wärmepumpenanlagen.
Im Zusammenhang mit dem Einbau gibt es einige deutsche Herstellern von Wärmepumpen. Zu den Top Herstellern gehören die Marken Buderus, Vaillant, Viessmann und Wolf, welche alle bei heima24.de zum fairen und günstigen Preis erhältlich sind.
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