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Wärmepumpe nachrüsten: wie effizient arbeitet eine solche Anlage?

In Deutschland, aber auch in Österreich, sind Wärmepumpen im Trend. Zudem gibt es in vielen Bundesländern eine Vielzahl von unterschiedlichen Förderungen, die je nach Region in Anspruch genommen werden können. Etwa gibt es Zuschüsse von Energieversorgern für die Installation oder direkte Förderungen seitens des Staates. Fakt ist, dass sich mit einer Wärmepumpe in vielen Häusern Kosten senken lassen.

Reihe von Waermepumpen
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1. In welchen Bereichen lohnt sich eine Umrüstung auf Wärmepumpe?

In Zeiten von Energiekrise und stetig steigenden Energiekosten sehen sich logischerweise viele Menschen nach einer Alternative zu teuren Öl- und Gasheizungen um. Besonders effizient ist es vor allem in neueren Häusern, eine Wärmepumpe nachrüsten zu lassen. Dabei besteht das Vorurteil, dass Luft-Wärmepumpen nur in energieeffizienten Neubauten oder sanierten Altbauten effektiv eingesetzt werden könnten. Gleiches gilt im Übrigen für die Annahme, dass Luft-Wärmepumpen nur mit Flächenheizungen, also Fußboden- oder Wandheizung effizient betrieben werden könnten. Allerdings gibt es oftmals kein Problem damit, eine Wärmepumpe auch mit normalen Heizkörpern oder dem klassischen Altbau zu nutzen. Vor allem, wenn es sich hierbei um moderne Hocheffizienz-Luft-Wärmepumpen handelt.

Insbesondere diese hocheffizienten Luft-Wärmepumpen sind eine gute Alternative zu Öl und Gas mit Blick auf den Altbau und Renovierungen. Da sie sich ebenso mit konventionellen Heizkörpern nutzen lässt, ist sie oftmals eine solide Lösung. Hier erzeugen Luft-Wärmepumpen bis zu 65 Grad an Vorlauftemperatur. Ebenfalls funktionieren sie gut unter dem Gefrierpunkt, wenn die Temperaturen also deutlich absinken. Ein zusätzlicher Elektroheizstab ist hier nicht nötig.

Hinweis

Allerdings kann es nötig sein, alte Heizkörper auszutauschen und für diese, größere Flächenheizkörper einzusetzen. Der Aufwand für den Austausch ist dabei nur gering.

Punkt 1

2. Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Mit der Wärmepumpe wird Energie aus der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser gezogen und im Anschluss für die Heizung nutzbar gemacht. In einem thermodynamischen Prozess, der andersherum in Kühlschränken oder Klimaanlagen genutzt wird, wird die Temperatur angehoben. Entsprechend kommt ein Kältemittel zum Einsatz, welches im Inneren der Wärmepumpe zirkuliert. Dieses wird bei geringen Temperaturen gasförmig und durchläuft insgesamt vier Schritte.

Welche Art der Wärmequelle für die Wärmepumpe ist dein Favorit?

 

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Die bisherigen Stimmen:

Luft 149 Stimmen
Erdsonde 84 Stimmen
Grundwasser 28 Stimmen
Flächenkollektor in der Erde 19 Stimmen

Im ersten Schritt verdampft das Kältemittel und nimmt die Form von Gas an. Dabei wird die Umgebungswärme aufgenommen. Je nach Modell des Gerätes wird Letztere aus dem Erdreich, der Luft oder dem Grundwasser entnommen. Das Kältemittel kommt nun gasförmig zum Verdichten. In einem Kompressor wird mit Druck für ein Ansteigen der Temperatur gesorgt. Das jetzt aufgeheizte Gas wird dann in einen Kondensator geleitet. Hier wir mithilfe von Wärmetauschern die Energie an das Heizsystem übertragen. Zeitgleich kondensiert das Gas und steht dem Kreislauf in der Folge wieder als flüssiges Kältemittel zur Verfügung.

Allerdings steht das Kältemittel immer noch unter Druck. Daher passiert es auf seinem Weg zurück zum Beginn seiner Reise ein Expansionsventil. Hier kann es sich gefahrlos auf den Ausgangsdruck entspannen. Zeitgleich sinkt die Temperatur wieder stark, sodass es abermals für den Prozess bereitsteht.

Video: Die Funktionsweise

Wichtig: Das Video ist anschaulich gestaltet, geht aber nicht auf die Nachteile einer Wärmepumpe ein. 

Sehr gutes Verhältnis zwischen Wärmeleistung und Stromleistung

Der große Vorteil besteht also darin, dass nur eine verhältnismäßig geringe Menge an Strom notwendig ist, um diesen Kreislauf zu betreiben. Die Wärmeenergie selbst wird aus der Umwelt gewonnen. Entsprechend hoch ist die Effizienz eines solchen Systems, da das Verhältnis zwischen Heizleistung und Stromleistung hoch ist.

Je höher also die Leistungszahl ist, desto effizienter arbeitet die Anlage. Als Richtwert gilt: Liegt der COP bei 4, bedeutet das, dass die Wärmepumpe mit einem Kilowatt Strom vier Kilowatt Wärme erzeugt.

2.1. Die unterschiedlichen Wärmepumpen-Systeme im Vergleich

Hinweis: Die Heizleistungen der Wärmepumpen variieren zudem aufgrund individueller örtlicher Gegebenheiten.                 

 Wärmequelle Luft** Grundwasser Erdsonde Erdreichkollektor
Voraussetzungen Grundstück Keine (bzw. minimal); auf guten Schallschutz achten wg. der Nachbarn; Großer Garten außerhalb eines Wasserschutzgebietes, Grundwasser erreichbar Kleines Grundstück; großer LKW sollte auf das Grundstück fahren können. Große Grundstücksfläche ohne Bäume/Tiefwurzler
Neubau geeignet Ja Ja Ja Ja

Altbau geeignet***

Nur bei sehr guter Dämmung und Flächenheizung Eventuell Eventuell Eventuell

Installationsaufwand 

Klein Erhöht, 2 Bohrungen notwendig Erhöht, vertikale Bohrung Groß, horizontal verlegte Rohrleitungen in geringer Tiefe
Kosten System (€) 15.000 - 25.000 10.000 - 13.000 9.000 - 13.000 10.000 - 13.000 
Kosten Erschließung Wärmequelle (€) Keine/gering 1.000 bis 12.000 5.000 - 10.000 5.000 - 12.000
Baugenehmigung notwendig Nein Grundwassererschließung ist genehmigungspflichtig Sondenbohrung ist genehmigungspflichtig. Wasserrechtliche Anzeige erforderlich
Außengeräusche**** Ja, gering bei Außenaufstellung Keine Keine
Keine
Kühlfunktion Aktive Kühlung möglich Passive Kühlung möglich Passive Kühlung möglich Passive Kühlung möglich
Wartungsaufwand Kältemittelkreislauf muss gewartet werden. Gering Sehr gering Sehr gering
COP* 3,3 - 4,2 4,8 - 5,8 4,4 - 4,8 4,4 - 4,8
 Jahresarbeitszahl (JAZ)*  bis zu 4,1

oft mehr als 5

um die 4,5 um die 4,5
Leistungsschwankungen durch hohe oder niedrige Außentemperaturen Ab ca. -20 °C sehr ineffizient keine keine keine
Förderung BAFA & KFW BAFA & KFW BAFA & KFW BAFA & KFW
 Bemerkungen

Erste Wahl, wenn kein Grundstück vorhanden.

Benötigen oft vergleichsweise viel Strom.

Nutzung vorhandener Brunnen ev. möglich.

Leistungsabfall bei sinkendem Grundwasserspiegel.

Sehr hohe Effizienz.

Lebensdauer abhängig von Grundwasserqualität, ähnlich wie Erdwärmepumpe.

Benötigt wenig Platz.

Hohe Effizienz.

Die Erdarbeiten können in Eigenleistung durchgeführt werden.

Hohe Effizienz.

*Leistungszahl COP (Coefficient of Performance): Verhältnis der abgegebenen Wärmeleistung zur aufgenommenen elektrischen Leistung der Wärmepumpe. Je höher der Wert, umso effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt ganz ähnlich den Quotienten aus erzeugter Heizwärme durch zugeführten Strom wieder, allerdings für das gesamte Heizsystem.

** Die Luftwärmepumpe kann innen oder außen oder gesplittet aufgestellt werden.

*** Wärmepumpen arbeiten mit niedriger Vorlauftemperatur, darum brauchen sie eine gute Dämmung der Immobilie und ein Wärmeverteilsystem, das mit großflächigen Heizsystemen wie Fußbodenheizung, Wandheizung oder Deckenheizung arbeitet. Das ist auch in Altbauten mit guter Dämmung oft nicht gegeben.

**** Im Inneren erzeugt die Wärmepumpe ein Geräuschpegel zwischen 30 und 50 Dezibel.

3. Mögliche Nachteile Wärmepumpe

  • Der Einbau einer Heizanlage mit Wärmepumpe ist deutlich teurer der einer konventionellen Heizung wie Gas oder Öl.
  • Die Arbeitsgeräusche einer Luftwärmepumpe werden manchmal als störend empfunden. 
  • Wärmepumpen sind nicht für jede Art von Haus zu empfehlen, vor allem in Altbauen kann es sein, dass sie keinerlei Effizienvorteile aufweisen oder sogar teurer heizen. Ein Beispiel zeigt dieser kurze Film:

Punkt 1

4. Ergänzungen und Fragen von Lesern

Hast du eine Frage zum Beitrag oder etwas zu ergänzen bzw. zu korrigieren?

Jeder kleine Hinweis/Frage bringt uns weiter und wird in den Text eingearbeitet.

 

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