Skip to main content

Wärmepumpe – nachhaltig heizen

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

Wärmepumpe – das Wichtigste auf einen Blick

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Für wen lohnt sich der Einbau einer Wärmepumpe?

Grundsätzlich eignen sich Wärmepumpen für Alt- und Neubauten. Doch eine möglichst gute Wärmedämmung des Hauses ist wichtig, damit der elektronische Heizstab möglichst selten einspringen muss und die Wärmepumpe effizient arbeiten kann. Auch ein Heizsystem mit niedriger Vorlauftemperatur, z.B. Fußbodenheizungen oder Niedertemperatur-Heizkörper sind wichtig, damit die Wärmepumpe eine möglichst hohe Jahresarbeitszahl erreichen kann. Alternativ kann eine Hybridheizung eine Lösung sein, um die Heizkosten in der Energiekrise niedrig zu halten.  

Welche Heizkörper für Wärmepumpe?

Wärmepumpen arbeiten am besten mit Heizkörpern mit niedriger Vorlauftemperatur. Ideal sind somit Flächenheizungen wie Fußboden- und Wandheizungen oder spezielle Niedertemperatur-Heizkörper. 

Was ist die Jahresarbeitszahl?

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) bezeichnet das Verhältnis von pro Jahr bereitgestellter Nutzwärme zum eingesetzten Betriebsstrom. Eine JAZ von 4 bedeutet, dass aus 1 kWh Strom 4 kWh Wärme produziert wurden. 

Wie viel Strom verbraucht eine Wärmepumpe?

Das kommt auf die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe und den Energiebedarf des Hauses an. Laut Sstatistischem Bundesamt verbrauchte jeder Haushalt in Deutschland in 2019 im Durchschnitt ca. 17 678 kWh Heizenergie pro Jahr. Bei einer Jahresarbeitszahl von 4 ergibt sich somit ein Stromverbrauch von ca. 4420 kWh. Eine gute Wärmedämmung reduziert den Energieverbrauch erheblich.

Die Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe

VorteileNachteile
 
  • bei Nutzung von Ökostrom: umweltfreundliches Heizen ohne CO2-Ausstoß
  • Unabhängigkeit von Gas oder Öl
  • geringer Stromverbrauch bei hoher JAZ
  • günstige Heizkosten bei hoher JAZ
  • Anschaffungskosten lassen sich durch staatliche Förderung deutlich reduzieren
  • wartungsarmer Betrieb
 
 
  • aktuell lange Lieferzeiten
  • vergleichsweise hohe Anschaffungskosten
  • bei schlechter Planung – hohe Stromkosten 
 

Kann man eine Gasheizung durch eine Wärmepumpe ersetzen?

Grundsätzlich ist das möglich. Es kommt jedoch auf den individuellen Energiebedarf des Hauses an, ob ein Austausch sinnvoll und machbar ist. Alle Infos zum Thema gibt's in unserem Beitrag Alternativen zu Gasheizung.

Strombetriebene Wärmepumpen, die mit Ökostrom betrieben keine Abgase ausstoßen, sind inzwischen die beliebtesten Heizungen im Neubaubereich, und ein wichtiger Betrag zum Klimaschutz. Doch eine Wärmepumpe kann auch im Altbau effizient arbeiten – wenn Technik und Gebäude gut aufeinander abgestimmt sind. 

Moderne Wärmepumpen nutzen je nach Gerätetyp die Energie aus der Umgebungsluft, dem Erdreich 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 – insbesondere bei den aktuell hohen Gaspreisen. 

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. 

Die Funktionsweise der Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe nutzt die thermische Energie aus Grundwasser, Erdboden oder Außenluft, um die Innenräume ohne fossile Brennstoffe zu beheizen. Sie funktioniert dabei wie ein "umgekehrter Kühlschrank". Grundsätzlich besteht jede Wärmepumpe aus 

  • Verdichter
  • Entspannerventil
  • zwei Wärmeübertragern (Verdampfer und Verflüssiger)

Innerhalb eines geschlossenen Rohrnetzes wird die Wärme so in einem Kreislauf durch das Gebäude geleitet. Folgende Schritte passieren dabei in der Wärmepumpe: 

  1. Der Verdampfer überträgt die thermische Energie aus Luft, Erde oder Wasser auf ein Kältemittel. Dieses verdampft aufgrund seiner spezifischen physikalischen Eigenschaften bereits bei sehr geringen Temperaturen. 
  2. Der Verdichter erhöht den Druck des dampfförmigen Kältemittels. Durch den hohen Druck steigt seine Temperatur über die Temperatur des Heizungssystems.
  3. Der Verflüssiger gibt die Wärme an das Heizungssystem ab. Dabei kühlt das Kältemittel durch sinkenden Druck wieder ab und verflüssigt sich erneut.
  4. Der Kreislauf schließt sich, indem das Kältemittel durch das Entspannungsventil zurück auf den ursprünglichen Druck gebracht wird und zurück zum Ausgangspunkt fließt

Ausschlaggebend für die Effizienz der Wärmepumpe ist der zu überbrückende Temperaturhub. Ideal sind hohe thermische Energie (hohe Temperatur in Luft/Boden/Wasser) und geringe Temperaturen im Heizungssystem. Deshalb arbeiten Erd- und Grundwasserwärmepumpen (ganzjährig ca. 10° C) in Kombination mit Flächenheizungen (niedrige Vorlauftemperaturen) besonders effizient (hohe JAZ). 

Die Außenluftwärmepumpe saugt die Außenluft an und verdichtet diese so weit, bis die Temperatur des Kältemittels über der Temperatur des Heizsystems liegt. Nun beginnt der oben beschriebene Kreislauf. 

Der Vorteil dieses Systems liegt in der einfachen Installation, da lediglich eine Vorrichtung zum Ansaugen und Ausblasen der Außenluft benötigt wird. Der Nachteil liegt auf der Hand: im Winter, wenn die Heizung gebraucht wird, sind die Temperaturen der Außenluft niedrig. Dadurch steigt der zu überbrückende Temperaturhub und die Effizienz der Wärmepumpe sinkt

Bei einer Grundwasserwärmepumpe wird die Energie aus dem Grundwasser über zwei Brunnen "angezapft". Aus einem wird das Grundwasser zur Wärmepumpe befördert, in den anderen läuft das abgekühlte Wasser wieder zurück. Die Brunnen müssen in Fließrichtung des Grundwassers und in einem ausreichenden Abstand installiert werden. 

Ähnlich wie Erdwärmepumpen erreichen Grundwasserwärmepumpen eine hohe Effizienz, da das Grundwasser ganzjährig vergleichsweise hohe Temperaturen aufweist. Der Temperaturhub ist somit gering. 

Vor der Installation einer Grundwasserwärmepumpe muss die Wasserqualität überprüft werden und eine Genehmigung erteilt werden. Informationen dazu gibt's in der Regel beim zuständigen Landratsamt. 

Die Erdwärmepumpe nutzt die thermische Energie des Erdreichs. Dafür müssen Rohrleitungen (in Form von Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren) in das Erdreich eingebracht werden, durch die ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (genannt "Sole") zirkuliert. Die Sole entzieht der Erde Wärme und transportiert sie zur Wärmepumpe, wo der typische Kreislauf beginnt. 

Bei Tiefenbohrungen lassen sich rund 50 Watt Energie pro Meter gewinnen. Die benötigten Tiefenmeter können über mehrere Bohrungen erreicht werden. Flächenkollektoren in 1,5 m Tiefe sind die Alternative. Die Energieausbeute beträgt 25 Watt pro Quadratmeter. 

Da das Erdreich ganzjährig rund 10° C warm ist, ist der Temperaturhub bei Erdwärmepumpen gering und die Effizienz hoch. Allerdings sind Erdbohrungen nicht überall zulässig und genehmigungspflichtig. Informieren Sie sich bei Ihrem zuständigen Landratsamt. 

KfW und BAFA Förderung für Heizungen

Die Bundesregierung fördert den Austausch alter Heizungen gegen umweltfreundlichere Anlagen finanziell. Je nach System winken unterschiedlich hohe Fördersummen. Alle Informationen zu den Programmen finden Sie in unserem Beitrag KfW und BAFA Förderung für Heizungen

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

Vor- und Nachteile von Wärmepumpen

VorteileNachteile
vergleichsweise geringe Heizkostenvergleichsweise hohe Anschaffungskosten
Anschaffungskosten lassen sich durch staatliche Förderung deutlich reduzierenggf. Genehmigungspflicht (z.B. bei tiefen Bohrungen oder in Wasserschutzgebieten)
bei Nutzung von Ökostrom CO2-freies, umweltfreundliches Heizenbei schlechter Planung können hohe Stromkosten entstehen
wartungsarmer Betriebbei älteren Modellen und ungünstigem Aufstellort eventuell laute Betriebsgeräusche
Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und Preisschwankungen 

 

Insgesamt überwiegen die Vorteile von Wärmepumpen deutlich und viele der Nachteile lassen sich durch eine gute Planung und die Inanspruchnahme staatlicher Förderung vermeiden. 

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
  • ggf. Genehmigungspflicht (z.B. bei tiefen Bohrungen)
 
Luftwärmepumpe 
  • höherer Stromverbrauch
  • geringere Jahresarbeitszahl
 
 
  • niedrigere Anschaffungskosten
 

 

Förderung für Wärmepumpen

Seit Anfang 2020 wurde die BAFA 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.

Tipp: Marktübersicht Luft/Wasser-Wärmepumpen

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. 

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.

Tipp: Luft-Wärme-Zentrale fürs Einfamilienhaus

Eine Luft-Wärme-Zentrale (LWZ) ist eine All-in-one-Lösung für Einfamilienhäuser. Bei Stiebel-Eltron besteht diese z.B. aus Wärmepumpe, Lüftung und Warmwasserspeicher. Optional lässt sich die hauseigene Photovoltaik-Anlage verbinden. Für noch mehr Effizienz kann die LWZ optional mit einem Energie-Management-System und einem stationären Batteriespeichersystem kombiniert werden. 

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.

Wärmepumpen im Altbau

Die Wärmepumpe kann im Altbau eine Alternative zu Pelletheizung oder Brennwertheizung sein. Meist müssen dafür aber zugleich Haushülle und Wärmeverteilung angepasst werden, da sie nicht so gut mit Heizkörpern funktionieren, die hohe Vorlauftemperaturen benötigen. 

Ob und wie effizient das System arbeitet, darüber entscheidet vor allem der zu erbringende „Temperaturhub“, sprich die Differenz zwischen der Temperatur der Quelle (Außenluft, Grundwasser oder Erdboden) und der von Heizkörpern und Trinkwassersystem angeforderten Vorlauftemperatur.

Auf der Nachfrageseite, im Gebäude, kommt es neben dem Warmwasserbedarf auf den Heizwärmebedarf an. Über den entscheidet ganz wesentlich der Wärmeschutz, das heißt das Dämmvermögen vor allem des Daches und der Außenwände. Aber ebenso die Art der Wärmeverteilung: Je heißer das Wasser im Heizkreis sein muss – alte Heizkörper benötigen Vorlauftemperaturen von um die 70 Grad –, desto mehr Wärme muss das Aggregat energieaufwendig bereitstellen. Klaffen Angebot und Nachfrage zu weit auseinander, zieht das System übermäßig viel Strom.

Grundwasser bietet ganzjährig 10 Grad plus, der Erdboden ist mit 2 bis 10 Grad dabei, die Außenlufttemperatur kann dagegen im Winter auf weit unter 10 Grad minus sinken. Muss aus einem derart bescheidenen Angebot viel Wärme gezaubert, das heißt ein großer Temperaturhub bewältigt werden, so zieht das System unverhältnismäßig viel Strom, zum einen zum Verdichten, außerdem fürs eventuelle Nachheizen im Speicher per elektrischem Heizstab. So erklären sich die teils mageren Jahresarbeitszahlen der in der Anschaffung relativ billigen Luft/Wasser-Wärmepumpen.



Laut Stiftung Warentest haben Bestandsbauten im Allgemeinen einen Energiebedarf von 180 bis 250 kWh/m2a. Wer mit dem Gedanken an eine Wärmepumpe spielt, sollte, so die Verbraucherzentrale, den Heizenergiebedarf seines Hauses mittels Dämmung, Fenstertausch und Abdichtung auf 80 kWh/m2a senken.

Ein guter Wärmeschutz wiederum erlaubt es, ein Wärmeverteilsystem mit niedrigen Vorlauftemperaturen einzusetzen: Moderne Flachheizkörper, die mit weniger als 50 Grad auskommen, oder besser noch eine Fußbodenheizung, der Vorlauftemperaturen von lediglich 25 bis 30 Grad genügen.

So lässt sich der Temperaturhub verkleinern und die Anlage arbeitet effizienter. Über die Flächenheizung kann eine Wärmepumpe mit Umkehrfunktion sogar im Sommer das Haus kühlen, indem sie mit dem jetzt kalten Heizwasser als Wärmeträger den Räumen Wärme entzieht und diese in den Erdboden, ins Grundwasser oder an die Außenluft abgibt.

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.

Die Quelle sollte entsprechend liefern können, da andernfalls der elektrische Heizstab nachhelfen muss, was teuer werden kann. 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.

Auch die aktuellen Entwicklungen der Gaspreise durch den Krieg in der Ukraine machen die Gasheizung im Vergleich zur Wärmepumpe immer unattraktiver. 

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.

Video: Wärmepumpen und Smart Home

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.

Grundregeln für die Aufstellung

  • Der Luftstrom sollte möglichst frei von Hindernissen sein. So werden Luftgeräusche sicher vermieden. Trifft der Luftstrom direkt auf eine Wand, kann der Schall reflektiert und dadurch lauter werden.
  • Bei der Aufstellung einer Wärmepumpe sind „schallharte“ Flächen zu vermeiden.
  • Schallquellen, die sichtbar sind, werden lauter wahrgenommen, als solche, die nicht zu sehen sind. Eine Bepflanzung kann den direkten Blick auf das Gerät verdecken.
  • Räume, in denen man auch leisen Geräuschen gegenüber besonders sensibel ist – wie dem Schlafzimmer – müssen besonders geschützt werden.

Unterschied zwischen Schalldruck und Schallleistung: Schallleistungs- und Schalldruckpegel werden beide in der Einheit Dezibel dB(A) angegeben. Dadurch sind Verwechslungen vorprogrammiert. Der Schalldruck ist abhängig von der Entfernung, dem Aufstellort und der Umgebung. In der Regel nimmt dieser mit der Entfernung von der Schallquelle ab.

Die Schallleistung beschreibt dagegen die von der Schallquelle abgegebene Gesamtleistung des Schalls, unabhängig von der Entfernung, vom Aufstellungsort und der Umgebung. Daher ist er in der Beurteilung von Geräuschen das Maß der Dinge. So zum Beispiel auch auf dem EU-Energieeffizienzlabel. Hier wird laut Ökodesign- und Energielabel-Richtlinie bei Wärmepumpen der Schallleistungspegel angegeben.

Vergleicht man nun die Angaben zum Schalldruck- und zum Schallleistungspegel eines Produktes miteinander, fällt auf, dass der Schalldruckpegel immer der niedrigere Wert ist. Deswegen nutzen Hersteller oftmals den Schalldruckpegel, um so die Geräusche gering erscheinen zu lassen.

Was erlaubt eine flexible Aufstellung? Bei Monoblockgeräten – dabei sind Innen- und Außeneinheit durch eine wasserführende Leitung verbunden – sollte eine Aufstellung möglichst in Hausnähe erfolgen. Die Verbindungsleitungen führen das bereits erwärmte Heizungswasser. Sie sind deswegen im frostfreien Bereich des Erdreichs inklusive sehr guter Dämmung verlegt. Dennoch soll auf dem Weg ins Gebäude möglichst wenig Energie verloren gehen.

Bei Split Luft/ Wasser-Wärmepumpen sind die beiden Module der Wärmepumpe durch eine kältemittelführende Leitung verbunden. Hier kann physikalisch bedingt kaum Wärmeenergie verloren gehen.

Schallrechner

Wer einmal selber testen möchte, wie stark äußere Einflüsse Geräusche verändern können, sollte einen Schallrechner im Internet bemühen. Anschaulich lässt sich das beispielsweise unter der Webadresse www.ecodan.de/tools/waermepumpen-schallrechner einmal ausprobieren.

Geräusche reduzieren

Ein gutes Beispiel ist das Ecodan System von Mitsubishi Electric. Hier wird beim Außenmodul der Wärmepumpe ein großer Ventilator eingesetzt. Dadurch lässt sich die Umdrehungszahl verringern, was Geräusche spürbar reduziert. Dazu minimieren schalloptimierte Schaufeln sowie die Luftführung innerhalb des Außenmoduls die Schallemissionen weiter. Außerdem sorgen eine aufwendige Kapselung und eine spezielle Lagerung des Verdichters dafür, dass nur noch minimale Betriebsgeräusche nach außen dringen.

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.

Alle Beiträge rund um die Wärmepumpe finden Sie hier:

Über bau-welt.de

Wer einen Hausbau plant oder einen Altbau saniert, hat in der Regel viele Fragen. bau-welt.de informiert Bauherren und Renovierer über alle wichtigen Themen und gibt hilfreiche Tipps. 

Mit unserem Haus-Konfigurator können Sie schnell und einfach nach Ihren persönlichen Suchkriterien nach neuen Häusern suchen, ob Massivhaus oder Fertighaus.

Über den CPZ-Verlag

Der City-Post Zeitschriftenverlag publiziert seit über 40 Jahren Zeitschriften für die Zielgruppe der privaten Bauherren und Modernisierer.

Zum Portfolio gehören u.a. die Zeitschriften Das Einfamilienhaus, Umbauen + Modernisieren und Unser Haus sowie zehn Sonderpublikationen. Erfahren Sie mehr über den CPZ-Verlag. Hier finden Sie unsere Mediadaten.