Wärmepumpe - effizient geplant, mit Umweltwärme betrieben

Eine Wärmepumpe kann ein leistungsfähiges Heizsystem sein, das Umweltwärme nutzt und – je nach Auslegung und Strommix – zur Reduzierung von Betriebsemissionen beitragen kann. Bei einer Wärmepumpe wird die natürliche Energie aus dem Grundwasser (Wasser-Wasser-Wärmepumpen), der Erde (Sole-Wasser-Wärmepumpen) oder der Luft (Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen) in nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser umgewandelt. Wärmepumpen können – je nach Gebäude, Auslegung und Stromtarif – den Energieeinsatz für Heizung und Warmwasser reduzieren und die Wärmebereitstellung im Haus ohne direkte Verbrennung ermöglichen.

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Moderne Wärmepumpen nutzen zur Energiegewinnung verschiedene Quellen: Luft, Boden, Wasser und Abwärme. Je nach den örtlichen Gegebenheiten und der benötigen Wärmemenge muss die richtige Wärmepumpe ausgewählt werden. Folgende grundsätzlichen Wärmepumpen-Systeme gibt es:

Luft-Wasser-Wärmepumpe
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine besonders platzsparende Wärmepumpe mit vergleichsweise geringen Anschaffungskosten. Diese Wärmepumpe nutzt die Wärme aus der Umgebungsluft für die Energiegewinnung. Ein Ventilator saugt die Umgebungsluft an und bringt sie zu einem eingebauten Luft-Wärmetauscher. Das darin enthaltene Kältemittel kommt mit der warmen Außenluft in Verbindung, erwärmt sich bis es schließlich zu verdampfen beginnt. Nach der Verdichtung und der anschließenden Verflüssigung kann die so gewonnene Wärme zum Heizen oder zur Warmwassergewinnung genutzt werden. Diese Wärmepumpen sind bei passenden Voraussetzungen in vielen Gebäuden gut installierbar. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden, wie Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt, wo sie – bei passender Auslegung und geeignetem Gebäudestandard – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung eingesetzt werden können. Dank moderner Systemlösungen können Wärmepumpen – bei passender Auslegung und geeigneten Rahmenbedingungen – auch in älteren Gebäuden eingesetzt werden.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann, passend ausgelegt, bedarfsgerecht arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – je nach Auslegung, Stromtarif und Gebäude – zu wirtschaftlichem Wärme- und Warmwasserkomfort beitragen. Je nach Auslegung und Betriebsbedingungen kann eine Erdwärmepumpe mehr Wärmeenergie bereitstellen, als sie an elektrischer Energie aufnimmt. Ein großer Teil der Wärme stammt aus der im Erdreich gespeicherten Umweltenergie; für Strom, Betrieb und Anlage fallen jedoch weiterhin Kosten an. Auch im Sommer lässt sich die Technik der Sole/Wasser-Wärmepumpe nutzen, indem die niedrigen Temperaturen im Erdreich aktiv zum Kühlen der Wohnräume verwendet werden.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Grundwasser ist ein guter Energiespeicher, der das ganze Jahr über konstante Temperaturen von über zehn Grad Celsius liefert. Das kann – bei passenden Bedingungen und Auslegung – zu einer hohen Effizienz der Wasser-Wasser-Wärmepumpe über das Jahr beitragen. Das Grundwasser wird aus einem Förderbrunnen zur Wärmepumpe geleitet. Diese entzieht dem Wasser Wärme, die anschließend zum Heizen und der Warmwasserbereitung verwendet werden. Ein entscheidender Aspekt bei der Planung einer solchen Wärmepumpe ist der Wasserschutz. Die zuständigen Behörden müssen für die Installation eine Genehmigung erteilen.

Luft-Luft-Wärmepumpen (Abluft)
Abluft-Wärmepumpen nutzen die thermische Energie, die die Raumluft durch Heizkörper und Flächenheizungen, aber auch durch Beleuchtung, elektrische Geräte oder Körperwärme aufnimmt. Durch ein System mit kontrollierter Wohnungslüftung, Wärmerückgewinnung und Abluft-Wärmepumpe kann ein Teil dieser Wärmeenergie wieder genutzt werden. Da die Abluft gegenüber der Außenluft nur in begrenzter Menge zur Verfügung steht, muss die Leistung der Abluftwärmepumpe gut eingestellt werden. Sie planen ein System aus kontrollierter Wohnraumlüftung, Wärmerückgewinnung und Abluft-Wärmepumpe als einzige Heizquelle? Dann sollte Ihr Haus eine gute energetische Qualität haben, z. B. als Niedrigenergie- oder Effizienzhaus.

• Heizen mit Umweltwärme – je nach Strommix können die Betriebsemissionen im Vergleich zu fossilen Heizsystemen geringer ausfallen
• Bei passender Auslegung: effizient im Betrieb und wirtschaftlich planbar
• In der Regel mit geringem Wartungsaufwand
• Je nach Voraussetzungen: mögliche staatliche Fördermittel
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Kann – bei fachgerechter Planung und Auslegung – die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) erfüllen
• Wärmenutzung mit potenziell geringeren CO2-Emissionen im Betrieb – insbesondere bei Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien

Wärmepumpe kaufen

Wärmepumpen entziehen dem Außenbereich Wärme und geben diese an das Haus in Form von Heizenergie ab. Kernprinzip jeder Wärmepumpe ist der Kältekreislauf. Die für diesen Prozess benötigte Energie ist geringer als die am Ende übertragene Wärmeenergie.
Unabhängig davon, ob Wasser, Erde oder Luft als Wärmequelle dient, lässt sich die Grundfunktionsweise, der Kältekreisprozess, aller Wärmepumpen in vier Phasen unterteilen:

Verdampfung: Ein Kältemittel zirkuliert in der Wärmepumpe und verdampft bei niedriger Temperatur und Druck, indem es Wärme aus einer Wärmequelle aufnimmt.

Kompression: Der Dampf wird dann von einem Kompressor angesaugt und verdichtet, wodurch seine Temperatur und sein Druck steigen.

Kondensation: Der heiße Dampf gibt seine Wärme an das Heizsystem oder Warmwasser des Hauses ab, indem er in einem Wärmeübertrager kondensiert. Dabei gibt er seine Energie ab und wird wieder flüssig.

Expansion: Durch ein Expansionsventil wird der Druck des flüssigen Kältemittels reduziert, wodurch es abkühlt und der Kreislauf von vorne beginnen kann.

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Möchten Sie Ihre Heizkosten besser planbar machen und sich – je nach Systemkonzept – weniger abhängig von Gas-, Öl- und Pelletpreisen aufstellen? Durch das Nachrüsten einer Wärmepumpe im Altbau kann das – je nach Auslegung, Gebäudestandard und Stromtarif – unterstützt werden, dieser Einbau ist allerdings aufwendiger als bei einem Neubau. Wir berücksichtigen bei der Konzeptionierung die speziellen Bedingungen und Voraussetzungen, die eine Wärmepumpennachrüstung im Altbau erfordert.

Voraussetzungen für die Nachrüstung einer Wärmepumpe
Damit die Wärmepumpe im Altbau effizient arbeiten kann, sind vor allem zwei Voraussetzungen notwendig:

• eine Fußboden- oder Wandheizung
• eine gute Wärmedämmung des Gebäudes

Falls Sie bereits über eine Fußbodenheizung verfügen, ist der Umbau einfach umzusetzen, da diese Flächenheizung nur geringe Vorlauftemperaturen benötigt. Vor der Installation einer Wärmepumpe für den Altbau ist es ratsam, die Wärmedämmung des Gebäudes zu verbessern. Dafür können Sanierungsmaßnahmen wie Fenster- und Türtausch, Fassadendämmung sowie Dachisolierung notwendig sein. Mit einer guten Wärmedämmung verbessern Sie die Voraussetzungen für einen effizienten Betrieb und können den Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe senken. Dafür können Sie einen Energieberater mit der Entwicklung eines geeigneten Sanierungskonzeptes zu beauftragen. Je nach Programm und aktueller Förderlage kann der Staat diese Beratung mit bis zu 80 % der Kosten fördern.

Welche Wärmepumpe eignet sich für den Altbau?
Um die optimale Wärmepumpe für Ihren Altbau zu finden, ist eine individuelle Berechnung unabdingbar. Denn nur so lässt sich eine Über- oder Unterdimensionierung vermeiden. Die so berechnete Heizlast, also der Energie, die die Heizungsanlage abgeben muss, um den Altbau zu beheizen, wird nach der DIN EN 12831 von einem Heizungsfachmann oder Energieberater ermittelt. Am besten geeignet sind:

• eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für eine Heizlast von unter 15 kW
• eine Erd- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen für Heizlasten von bis zu 20 kW

Wir unterstützt Sie gerne bei der Auswahl der idealen Wärmepumpe für Ihr Zuhause. Wir berücksichtigen dabei auch den notwendigen Platzbedarf für das Außenmoduls bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und ob Ihr Grundstück die entsprechenden Anforderungen erfüllt. 

Funktioniert die Wärmepumpe auch ohne Fußbodenheizung?
Ja! Auch ohne eine Fußbodenheizung kann eine Wärmepumpe im Altbau installieren werden. Dabei ist allerdings eine ausreichend große Fläche Ihrer Heizkörper unerlässlich, um die Räume auch bei einer niedrigen Vorlauftemperatur zu beheizen. Im Vergleich zu Flächenheizungen ist diese Lösung in der Regel weniger effizient. Wir identifizieren dafür diejenigen Heizkörper, die eine zu kleine Fläche haben und deshalb zu wenig Heizenergie abgeben. Diese werden dann durch flächenmäßig größer Heizkörper ersetzt bzw. durch neueste Niedertemperatur-Heizkörper, die sich für die Wärmepumpe im Altbau besonders gut eignen.

Wie viel Sie pro Jahr durch Ihre Wärmepumpe sparen, ist stark von der im Betrieb erreichten Jahresarbeitszahl und dem Verhältnis von Wärmepumpenstrompreis und dem Preis der alternativen fossilen Brennstoffe ab. Eine Erdwärmepumpenanlage mit einer Jahresarbeitszahl von mindestens 4,0 kann – abhängig von Vergleichssystem, Tarif und Nutzung – die Energiekosten spürbar senken. Je nach Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und Effizienz kann eine Wärmepumpe über die Jahre eine wirtschaftlich interessante Lösung sein.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren

Eine Anlage zur Solarthermie nutzt Sonnenenergie als Wärmequelle, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärme kann dann zur Erwärmung von Gebrauchswasser verwendet werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, Solarthermie mit einer Wärmepumpe zu verbinden:

Erstens, die direkte Unterstützung: Hierbei wird die Sonnenenergie unmittelbar in das Heizsystem eingespeist. In Kombination können Solarthermieanlage und Wärmepumpe – passend ausgelegt – die Wärmeversorgung für Heizung und Warmwasser unterstützen.

Zweitens, die indirekte Unterstützung: Bei dieser Methode wird die Solarwärme zur Wärmequelle der Wärmepumpe (z.B. Erdboden) hinzugefügt. Das erhöhte Temperaturniveau, das dadurch erreicht wird, kann – je nach Systemauslegung und Betriebsweise – den Stromverbrauch der Wärmepumpe reduzieren helfen.

Mehr zur Solarthermie

Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich sinnvoll ergänzen. Mit einer Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch und Auslegung – ein Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe gedeckt werden, was die laufenden Heizkosten entlasten kann. Im Gegenzug kann die Wärmepumpe durch die erhöhte Abnahme des Solarstroms die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage verbessern. Vor Ort erzeugter Solarstrom stammt aus Sonnenenergie und kann – je nach Eigenverbrauch – den Netzstrombezug reduzieren.

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Wärmepumpe mit Gas-Brennwerttechnik kombinieren (Hybrid-Heizung)
Durch die Kombination mit einem Gas-Brennwertgerät entsteht eine Hybrid-Heizung. Dieses System bietet viele Vorteile, da sich die Wärmeerzeuger ergänzen. Sollte die Leistung der Wärmepumpe nicht ausreichen, wird das Gas-Brennwertgerät zugeschaltet, sodass die beiden Wärmeerzeuger parallel arbeiten. Alternativ gibt es auch Systeme, bei denen nur jeweils die Wärmepumpe oder der Brennwertkessel für Wärme und warmes Wasser sorgen. Die Planung einer Hybridheizung erfordert Erfahrung, damit die Technik passend ausgelegt ist – wir beraten Sie gern.

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich unbedingt vorher über etwaige Zuschüsse und Fördermöglichkeiten informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie gern bei der Orientierung zu Förderprogrammen und der Antragstellung – abhängig von Voraussetzungen und aktueller Förderlage.

Zum Förderservice: Unterstützung bei Prüfung und Antragstellung  Einsparungen berechnen

Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können – bei passender Dimensionierung – auch zur Kühlung im Sommer beitragen. Durch die Umkehrung des Kältekreislaufs wird die Wärmepumpe in den warmen Monaten für Kühlzwecke genutzt. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung kann die Raumtemperatur – je nach Gebäude und Auslegung – um einige Grad abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann die Wärmepumpe eine gezieltere Temperaturregelung ermöglichen. Die Kühlung kann je nach Umweltwärme und Leistung der Wärmepumpe aktiv oder passiv erfolgen. Es ist jedoch wesentlich zu beachten, dass die Kühlkapazität einer Wärmepumpe nicht mit der herkömmlicher Klimaanlagen vergleichbar ist.

Bitte beachten Sie: Da gesetzliche Regelungen Änderungen unterliegen können, bieten die angegebenen Zahlen keine Gewährleistung, und es können daraus keine Ansprüche abgeleitet werden.