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Wärmepumpe – nachhaltig heizen

Wärmepumpen wandeln Energie aus der Umgebung in Heizenergie um und sorgen so klimafreundlich für angenehme Raumtemperaturen.

Als der „Vater der Erdwärmepumpe“, Klemens Oskar Waterkotte, 1968 das erste System installierte, musste er angeblich auf Geheiß der Behörde seinem Dach eine Schornsteinattrappe verpassen. 

Anfang der 2020er jedoch haben die Beamten sich an Häuser ohne Abgasanlage gewöhnt. Strombetriebene Wärmepumpen, die keine Abgase ausstoßen, sind inzwischen die beliebtesten Heizungen im Neubaubereich. Außerdem leisten sie laut der Denkfabrik Agora Energiewende einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz.

Wärme will immer dahin, wo es kälter ist, das ist ein Naturgesetz. Mit einer Wärmepumpe aber kann man die Richtung umkehren, kann Umweltenergie aus dem Erdboden oder aus der Luft ins Haus befördern – zum Heizen.

Moderne Wärmepumpen nutzen je nach Gerätetyp die Energie aus der Umgebungsluft, der Erde oder dem Grundwasser, um Heizenergie zu erzeugen. Dadurch ist Heizen unabhängig von fossilen Energieträgern wie Öl oder Gas problemlos möglich. Das ist nicht nur nachhaltig und klimafreundlich, sondern schont auf Dauer auch den Geldbeutel. 

Zudem können Wärmepumpen mit Umkehrfunktion im Sommer auch zum Kühlen der Innenräume genutzt werden. Wer sich dann noch für ein Lüftungssystem entscheidet, erhält somit ein komplettes Klimasystem fürs Eigenheim. 

Wärmepumpen sind für Neubauten und Altbauten gleichermaßen geeignet und bereits mehr als jeder zweite Neubau wird in Deutschland mit einer Wärmepumpe ausgestattet. 

Wie klimafreundlich sind Wärmepumpen?

Ob und wie klimafreundlich Wärmepumpen sind, hängt zum einen von der Herkunft des Stroms ab. Je mehr davon aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft stammt, desto „grüner“ die Technik. Der Strom aus dem Netz ist aktuell noch zum großen Teil CO2-intensiver Kohlestrom.

Umso wichtiger ist zum anderen die Effizienz der Anlagen. Sie bemisst sich nach der JAZ, der Jahresarbeitszahl, die das Verhältnis von pro Jahr bereitgestellter Nutzwärme zum eingesetzten Betriebsstrom wiedergibt.

Aufgrund der CO2-Bepreisung wird das Heizen mit fossilen Brennstoffen ab 2021 schrittweise immer teurer werden, ein gutes Argument für die effiziente Wärmepumpe. Sie sollte in jedem Fall über einen Wärmemengenzähler verfügen, damit der Betreiber jederzeit die Performance überprüfen kann.

Die Klimafreundlichkeit der Technik kann sich noch wesentlich verbessern, wenn man einen Teil des Stroms CO2-frei von Solarmodulen auf dem eigenen Dach bezieht, ergänzt durch einen Batteriespeicher. 

Was kostet eine Wärmepumpe?

Die Kosten* für eine Wärmepumpe variieren je nach Typ: 

  • Außenluft-Wärmepumpe: 12.000 – 14.000€ 
  • Erdwärmepumpe mit Sonde(n): Aggregat 9.000 – 11.000€, zzgl. 50– 75 €/Meter Sondentiefe
  • Grundwasser-Wärmepumpe: Aggregat 9.000 – 12.000€, Brunnen (2 Stück) 4.000-7.000€, Wartung 100€/Jahr 

* Kosten inkl. Montage; Angaben: Verbraucherzentrale

Förderung für Wärmepumpen

Seit Anfang 2020 wurde die Förderung für den Austausch alter Heizanlagen gegen neue, klimafreundliche kräftig aufgestockt. Auch wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, kann von den gestiegenen Fördersätzen profitieren – sowohl bei einer Umrüstung im Altbau als auch im Neubau. Denn eine Wärmepumpe nutzt regenerative Energie, zum Heizen und zur Warmwasserbereitung und kann damit einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Eine Wärmepumpe kostet dank staatlicher Förderung nur noch knapp die Hälfte. Denn je nach den anwendbaren Förderbedingungen werden für die Sanierung einer bestehenden Heizanlage bis zu 50 Prozent Fördergeld als Zuschuss gezahlt.

Dabei betreffen die 50 Prozent die Kosten für die Wärmepumpe, ihre Installation und alle Kosten, die anfallen, um eine alte Heizanlage zu entsorgen – z. B. auch den Öltank. Selbst die anschließende Sanierung des bisherigen Öllagerraums mit Malerarbeiten kann mit bis zu 50 Prozent gefördert werden.

Und was kostet nun eine Wärmepumpe?

Darauf kann es keine genau Antwort geben. Schließlich lässt sich auch die Frage, wie viel ein Auto kostet, nicht pauschal beantworten. Denn auch hier reicht der Spielraum vom einfachen Kleinwagen bis zur voll ausgestatteten Oberklasse-Limousine. Trotzdem gibt es einige Anhaltspunkte, anhand derer man eine ungefähre Einschätzung bekommen kann.

Das beginnt bereits mit der Energiequelle der Wärmepumpe und damit der Frage, ob es sich um eine Luft/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpe handelt. Hier ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in jedem Fall günstiger als eine neu installierte Sole/Wasser-Wärmepumpe. Denn bei einer „Erd-Wärmepumpe“ muss immer auch die Erschließung der Wärmequelle – z. B. über Flächenkollektoren oder Bohrungen – berücksichtigt werden.

Am populärsten ist hier die Bohrung, weil bei ihr – gerade im Baubestand – weniger Fläche in Mitleidenschaft gezogen wird als bei Kollektoren. Je nachdem, welche Entzugsleistung benötigt wird, müssen Bohrungen zwischen 60 und 120 Metern tief stattfinden.

Ein durchschnittlicher Bohrmeter kostet derzeit rund 80 Euro – mit teils erheblichen Abweichungen ja nach Untergrund und Aufwand. Dazu kommen Kosten für eine gesetzlich vorgeschriebene Bohrversicherung und Genehmigungsverfahren.

All diese Kosten sind bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe nicht vorhanden. Doch beide Wärmepumpen-Technologien haben ihre Berechtigung. Empfehlungen, welche Technologie für die eigenen vier Wände am besten geeignet ist, gibt der SHK-Fachhandwerker.

Dabei sollte genau geprüft werden, ob der üblicherweise beauftragte Fachhandwerker bereits Erfahrungen in der Planung und Umsetzung von Wärmepumpen-Anlagen hat und sich mit Schulungen auf dem Laufenden hält. Denn Wärmepumpen müssen sehr genau auf das jeweilige Objekt und die Bedürfnisse der Nutzer ausgelegt werden. 

In puncto Ausstattung sind viele Fragen zu beantworten:

  • Soll die Wärmepumpe nicht nur heizen, sondern auch kühlen?
  • Ist entweder ein Speicher- oder ein Hydromodul erforderlich?
  • Wird auch ein Trinkwarmwasserspeicher benötigt?
  • Welche Heizleistung muss die Wärmepumpe bieten?

Letztendlich sollte je nach Ausstattung mit Kosten zwischen 7.000 und 14.000 Euro kalkuliert werden.

In puncto Wärmeverteilung muss vorab geprüft werden, ob die bestehenden Radiatoren in ihrer Heizleistung für die geringeren Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe im Vergleich zu fossilen Wärmeerzeugern ausreichen. Ggf. müssen einzelne Radiatoren ausgetauscht werden. Oder standen die Radiatoren ohnehin zum Austausch an? Dann sind auch moderne ventilatorbetriebene Eco-Konvektoren eine Alternative im Baubestand.

Mit ihnen kann die Vorlauftemperatur noch weiter reduziert werden. Darüber hinaus kann damit auch gekühlt werden. Eco-Konvektoren iLIFE2 ersetzen die vorhandenen Radiatoren. Sie können wie ein gewöhnlicher Radiator an der Wand montiert oder frei vor bodentiefen Fenstern aufgestellt werden.

Eine Wärmepumpe kostet nur noch die Hälfte

Rechnet man alle Positionen zusammen, können inklusive Peripherie und Installation geschätzte Kosten zwischen 12.000 und 24.000 Euro entstehen. Doch wie eingangs bereits erläutert, können sich diese Kosten aufgrund der aktuellen Förderbedingungen sogar halbieren.

Denn beim Tausch eines alten Heizkessels auf der Basis fossiler Energieträger werden bei Einhaltung der Fördervorgaben gemäß BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) 35 Prozent der Kosten durch den Gesetzgeber übernommen. Handelt es sich beim Altgerät um einen Ölkessel, der abgebaut wird, kommen nochmal 10 Prozent Fördergeld obendrauf.

Und will man innerhalb von 15 Jahren sein Gebäude weiter energetisch ertüchtigen – z. B. durch neue Fenster und Türen und eine erweiterte Dachdämmung –, dann sollte man einen sogenannten individuellen Sanierungs-Fahrplan erstellen lassen. Dieser ISFP wird von eingetragenen Energieexperten erarbeitet und empfiehlt letztendlich das, was in einem Gebäude an energetischen Sanierungsmaßnahmen sinnvoll ist.

Für die Aufstellung und Umsetzung dieses ISFP kommen noch einmal 5 Prozent Fördergeld dazu. Ebenfalls wie bereits beschrieben auch für die Umfeldmaßnahmen, wie beispielsweise die Sanierung des alten Heizöl-Lagerraums. Bessere Argumente den alten Heizkessel durch eine moderne Wärmepumpe zu ersetzen, wird es in dieser Form so schnell nicht mehr geben.

35 + 10 + 5 % = 50 % Fördergeld

Arten von Wärmepumpen

Wärmepumpen sind in zahlreichen Ausführungen erhältlich und die meisten funktionieren ähnlich: Sie sammeln Umweltwärme aus dem Erdboden, dem Grundwasser oder der Außenluft, und holen sie ins Haus.

Die relativ bescheidenen Temperaturen von Erde, Wasser und Luft sind dabei kein Problem. Denn im Kühlkreis des Aggregats zirkuliert (wie auch in jedem Kühlschrank) ein Kältemittel, das nicht erst bei 100 Grad verdampft, wie Wasser, sondern bereits weit unterhalb dieser Marke. Kommt es durch die Wandungen der Leitungen in Kontakt mit der Umweltwärme, nimmt es sie auf und wird dabei zu Dampf, das heißt: es geht vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über.

Gase aber kann man, anders als Flüssigkeiten, zusammenpressen, verdichten, wobei sie wärmer werden. Sogar richtig heiß, wenn der Druck hoch genug ist. Diese Hitze überträgt man nun einfach auf das Wasser im Heizkreis oder im Puffer- oder Warmwasserspeicher.

Die folgenden Arten von Wärmepumpen sind auf dem Markt erhältlich: 

  • Luft/Wasser-Wärmepumpen wandeln die Energie aus der Umgebungsluft mithilfe eines Kältemittels in Wärme um, die dann dem Brauch- und Heizwasser zugeführt wird. So haben die Bewohner heißes Wasser und eine angenehme Raumtemperatur. 
  • Luft/Luft-Wärmepumpen hingegen nutzen die verbrauchte Raumluft als Wärmequelle und benötigen als einzige Art kein Kältemittel. Sie können bis zu 90 Prozent der Wärme aus der verbrauchten Raumluft zurückgewinnen und der Zuluft zuführen. 
  • Sole/Wasser-Wärmepumpen wiederum gewinnen die Wärme aus dem Erdreich. Dabei können entweder oberflächennahe Erdkollektoren oder Erdsonden, die bis zu 100 Meter unter der Erde liegen genutzt werden. 
  • Wasser/Wasser-Wärmepumpen nutzen das Grundwasser als Wärmereservoir, da das oberflächennahe Grundwasser eine relativ konstante Temperatur über das Jahr aufweist. Dabei ist die Bohrung zweier Brunnen von bis zu 20 Metern Tiefe nötig.

Wärmepumpen mit Kühlfunktion

Zur Wärmeverteilung empfehlen sich Flächenheizungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen angefahren werden. Üblich ist im Neubau die Fußbodenheizung, noch recht selten werden hingegen Deckenheizungen eingesetzt.

Die aber sind ideal zur sanften Kühlung des Hauses im Sommer, eine Funktion, die immer mehr Aggregate bieten: Diese „reversiblen“ Geräte kehren in der heißen Jahreszeit die Richtung um, entziehen den Räumen über die Heizflächen Wärme und leiten sie nach draußen.

Vor- und Nachteile der Arten von Wärmepumpen

Grundwasser-Wärmepumpen benötigen zwei Brunnen, einen Entnahme- und einen Rückspeise-Brunnen, um das Wasser aus der Tiefe zum Kühlkreis zu bringen. Erdwärmepumpen verfügen in der Regel über in den Erdboden versenkte Sonden, durch die eine Wärmeträgerflüssigkeit, die „Sole“, fließt und dort dem Boden Wärme entzieht. Die dann zum Aggregat geleitet wird. Außenluftgeräte saugen lediglich mit einem Ventilator Luft an und lassen sie am Kühlkreis vorbeiströmen.

Dank des geringeren Montageaufwands sind ihre Anschaffungskosten um einiges niedriger. Erdboden wie Grundwasser bieten allerdings eine weitaus höhere Energiedichte als Luft und dazu auch im tiefsten Winter um die 10 Grad plus. Entsprechend braucht hier das Aggregat weniger Strom, der Verdichter muss weniger „Druck machen“, um die gleiche Wärmemenge bereit zustellen.

Eine gute Erdwärmepumpe zum Beispiel kann im Jahresdurchschnitt mit einer Kilowattstunde Strom vier oder mehr Kilowattstunden Wärme erzeugen. Beziehungsweise: sie kann eine Jahresarbeitszahl – eine JAZ – von 4 oder darüber erreichen. Bei Luftwärmepumpen sind es dagegen meist um die drei Kilowattstunden, beträgt die JAZ plus/minus 3.

Art der WärmepumpeVorteileNachteile
Erd- oder Grundwasser-Wärmepumpe 
  • geringer Stromverbrauch
  • hohe Jahresarbeitszahl
 
 
  • höhere Anschaffungskosten
 
Luftwärmepumpe 
  • höherer Stromverbrauch
  • geringere Jahresarbeitszahl
 
 
  • niedrigere Anschaffungskosten
 

 

Wärmepumpen im Neubau

Zum Eigenheim gibt’s heute als Heizung oft gleich die Wärmepumpe mit dazu, sie hat den Gas-Brennwertkessel endgültig vom ersten Platz verdrängt. Meistens handelt es sich um eine Außenluft-Wärmepumpe, die schnell zu installieren ist. Doch die hat eine Verwandte, die die Energie anstatt aus der – im Winter kalten – Umgebungsluft aus dem Erdboden holt, und die damit deutlich effizienter arbeitet.

Erdwärmepumpen sind zwar in der Anschaffung teurer und aufwendiger in der Montage, bieten aber die Möglichkeit, das Haus im Sommer auf energiesparende Weise zu kühlen. Über die Fußbodenheizung wird überflüssige Wärme aus den Räumen aufgenommen und in den Erdboden geleitet.

Ob und wie gut das Erdreich vor Ort als Wärmequelle geeignet ist, darüber kann man sich vorab online im Geothermie-Kataster des jeweiligen Bundeslandes informieren. Liefert jedoch der Untergrund genug und wurde das Aggregat einigermaßen exakt aufs Haus zugeschnitten, hat man eine verlässliche Heiztechnik mit niedrigen Betriebskosten. Ein regelmäßiger Blick auf den Wärmemengenzähler und den Stromzähler wird trotzdem nicht schaden.

Wärmepumpe auf den Bedarf zuschneiden

Zur fachgerechten Planung gehört zuerst die Berechnung des Wärmebedarfs. Der Heizwärmebedarf ist auch im Neubau nicht zu vernachlässigen, zumal mittlerweile in den Innenräumen 22 bis 23 Grad als angenehm empfunden werden (und nicht mehr 20, wie in der DIN EN 12831 vorgesehen).

Hinzu kommt die Warmwasserbereitung, die um die 40 Grad erfordert – sowie regelmäßiges Hochheizen auf über 60 Grad zum Schutz vor Legionellen. Die Quelle sollte entsprechend liefern können, da andernfalls der elektrische Heizstab nachhelfen muss.

Mehr Erdwärme bekommt man durch eine weitere Sonde, mehr Außenluftwärme durch einen größeren Ventilator, der allerdings auch lauter ist. Und auf den Schutz der Nachbarschaft vor Lärm ist unbedingt zu achten, nicht zuletzt, weil die Grundstücke heute meist kleiner, die Abstände geringer sind.

Wärmepumpen im Vergleich mit Öl- oder Gasheizungen

Das neue Klimaschutzgesetz verteuert Öl und Gas, weil Maßnahmen zur spürbaren Verringerung des CO2-Ausstoßes insbesondere auch beim Heizen beschlossen worden sind. Unmissverständlich wird klargestellt, dass fossile Energieträger wie Öl und Gas keine Zukunft mehr haben und nach und nach vom Markt verschwinden sollen.

Die „Überzeugungsarbeit" dafür geht wie oft über die Kosten. Belastet werden sowohl Heizöl als auch Gas mit einer neuen Abgabe je kalkulierter Tonne CO2, die bei der Verbrennung entsteht. Diese zusätzliche CO2-Abgabe startet 2021 mit Kosten von 25 Euro/Tonne CO2 und erreicht fünf Jahre später bereits ein Niveau von bis zu 65 Euro/Tonne CO2.

Die Entwicklung ab 2027 ist noch offen. Experten sehen den tatsächlichen Preis einer Tonne CO2 jedoch bei rund 180 Euro. Je nachdem, wie der Klimawandel zu diesem Zeitpunkt „spürbar ist“ und welche Parteien die Bundesregierung stellen, könnte es zu einem weiteren deutlichen Sprung der Zusatzabgabe kommen. Derzeit kalkulierbar sind bei einem durchschnittlichen jährlichen Verbrauch von 2.500 Liter Heizöl insgesamt Zusatzkosten von nahezu 2.000 Euro bis 2026.

Diese Zusatzkosten fallen bei Wärmepumpen viel geringer aus, da sie nur einen Bruchteil des CO2 produzieren, das fossile Brennstoff erzeugen. Für den Klimaschutz und die ganz persönliche Energiewende im Privathaushalt ist die Reduzierung der CO2-Emissionen durch den Tausch der alten Heizung gegen eine modern Wärmepumpe oft die beste und wirtschaftlichste Methode. Weg von fossilen und hin zu erneuerbaren Energieträgern – das ist nicht nur wichtig für den Klimaschutz, sondern auch den eigenen Geldbeutel.

Wärmepumpen werden massiv gefördert und bezuschusst. Wärmepumpen-Technologien, die auch im Baubestand eingesetzt werden können, spielen dabei die entscheidende Rolle.

Was muss zusätzlich bedacht werden?

Wärmepumpen gewinnen zwar Umweltwärme, laufen allerdings im Normalfall mit Netzstrom, der neben Solar- und Windkraftanlagen eben aus dem Kohle-, dem Gas- oder dem Atomkraftwerk stammt. Und gerade im Winter, wenn sie besonders gefordert sind, steigt der Anteil der CO2- lastigen Kohle- und Gas-kWh am Strommix. Auch deswegen ist eine hohe Jahresarbeitszahl wichtig: geringerer Stromverbrauch heißt weniger CO2-Emissionen.

Die Effizienz des Systems hängt ebenso vom Wärmebedarf des Gebäudes ab. Hat es wegen fehlender Dämmung zu hohe Wärmeverluste und müssen die Heizkörper noch mit 70 Grad heißem Wasser versorgt werden, ist das Aggregat schnell überfordert und muss eventuell öfter den elektrischen Heizstab im Wasserspeicher dazuschalten.

Nur mit umfassender Modernisierung kann man der Technik ordentliche Arbeitsbedingungen schaffen: mit einer Außendämmung, neuen Fenstern und dem Einbau einer Fußbodenheizung, die mit Vorlauftemperaturen von um die 35 Grad betrieben wird.

Hybridsysteme

Die Jahresarbeitszahl dürfte sich erhöhen, wird das Aggregat mit einer zweiten Heizquelle kombiniert, die bei Bedarfsspitzen einspringt, etwa bei Anforderung größerer Mengen Warmwassers oder an extrem kalten Wintertagen. CO2-neutral geht das mit Scheitholz- oder Pelletkesseln.

Es sind komplette Hybridsysteme erhältlich, die je nach Erfordernis mal mit Strom, mal mit Holz, mal mit beidem laufen. Sie benötigen selbstredend eine Abgasanlage. So ist die Zeit des Schornsteins wohl doch noch nicht vorbei.

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