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Heizwärme aus der Erde Energieeffiziente Wärmepumpe

Wärmepumpe mit Erdkollektor © arahan - Fotolia.com

Geht es nach dem Klimaschutzkonzept der Bundesregierung sollen Wärmepumpen langfristig in deutschen Eigenheimen für behagliche Wärme sorgen. Die neuen Anlagen gelten als Energiesparwunder und ihr Einsatz als Beitrag zum Schutz des Klimas. Werden sie zudem mit einer solarthermischen Anlage, die die Quellentemperatur erhöht und mit einer Photovoltaik-Anlage zur Stromerzeugung kombiniert, reduzieren sie den Verbrauch von fossilen Energieträgern deutlich. Zwar werden noch immer rund die Hälfte aller Neubauten mit einer Gasheizung ausgestattet, doch die Wärmepumpe hat es laut Fachverband bereits auf Platz zwei der beliebtesten Heizsysteme geschafft.

Ihr Vorteil: Sie bezieht rund dreiviertel der Energie, die sie zum Heizen benötigt, aus der Umwelt und reduziert damit die Betriebskosten. Wärmepumpen holen sich diese Energie einfach aus ihrer direkten Umgebung – der Außenluft, dem Grundwasser, Oberflächenwasser oder dem Erdreich – und erhöhen so das Temperaturniveau im Haus. Dafür nehmen sie einen Wärmestrom bei niedriger Temperatur auf und geben ihn mittels Energiezufuhr bei höherer Temperatur wieder ab. Das funktioniert schon bei wenigen Graden über Null.

Welche Systeme gibt es?

Unterschieden werden verschiedene Wärmepumpen-Typen. Dabei spielt die Art der Wärmequelle (meist Luft, Erdreich (Sole) und Grundwasser) und das Heizmedium an das die Wärme abgegeben wird, eine Rolle. Auf dem Mark haben sich bislang folgende Kombinationen durchgesetzt:

  • Wasser/Wasser-Wärmepumpe
  • Sole/Wasser-Wärmepumpe
  • Luft/Wasser-Wärmepumpe
  • Luft/Luft-Wärmepumpe

Als Wärmequelle können die Sonne, Innen- oder Außenluft, Grund- und Oberflächenwasser, Erdwärme oder die Energie aus Abfällen zur Verfügung stehen.

Anschaffungs- und Betriebskosten

Eine moderne Gas- oder Ölbrennwerttherme, schlägt inklusive Installation mit etwa 11 000 Euro zu Buche. Eine Luftwärmeanlage kostet samt Installation etwa 15 000 Euro, während für eine Erdwärmepumpenheizung 20 000 Euro anfallen können. Trotzdem kann sich diese Heizungsart durchaus rechnen, doch es gibt wichtige Punkte zu beachten! So unterstützt der Staat die Anschaffung mit Förderungen, allerdings kommt es dabei auf die eingesetzte Technik an.  Auch haben elektrische Wärmepumpen einen deutlichen Nachteil gegenüber anderen umweltfreundlichen Heizungen: Um die kostenlose Wärme anzuzapfen, benötigen sie Strom für Antrieb und Pumpe. In der Theorie ist der Energiebedarf gering, in der Praxis manchmal deutlich höher.

Das  Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft rät deshalb zur einer sorgfältigen Planung und Ausführung. Je nach gewählter Wärmepumpenart gibt es dabei unterschiedliche Dinge zu beachten. Eine Checkliste kann helfen, Fehler zu vermeiden.

Geringe Vorlauftemperatur wichtig

Für alle Systeme gilt jedoch: Eine Wärmepumpe arbeitet umso wirksamer, je niedriger die Temperatur des daran angeschlossenen Heizsystems ist. Es ist darum sinnvoll, zunächst den Energiebedarf und das Temperaturniveau der Heizung zu senken. Grundsätzlich ist die wichtigste Randbedingung für den Einsatz einer Wärmepumpe ein Heizungssystem auf einem möglichst niedrigen Temperaturniveau. Damit eine Wärmepumpe effizient und kostengünstig arbeiten kann und damit zum Klimaschutz leistet, ist eine niedrige Vorlauftemperatur (kleiner 50 °C) notwendig – je niedriger, desto effizienter.

Grundvoraussetzung dafür ist ein gut gedämmtes Gebäude. Was beim Neubau planbarer Standard ist, kann beim Altbau durch einen guten Wärmeschutz der Gebäudehülle erreicht werden. So muss weniger Energie bereitgestellt werden, und die gesamte Anlage wird von Anfang an kleiner und damit günstiger.

Energieeffizienz und Jahresleitzahl

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt also entscheidend von der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizungstemperatur ab. Wärmequellen, die im Winter über hohe Temperaturen verfügen und Wärmeabgabesysteme mit niedrigen Vorlauftemperaturen sind günstig. Ideal sind Flächenheizsysteme wie z. B. Fußboden- oder Wandheizung, Fußleistenheizung und Strahlungsheizkörper. Da Wärmepumpen bereits über einen Pufferspeicher verfügen, lässt sich die Effizienz durch die Kombination mit einer thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung weiter steigern.

Die Energieeffizienz einer Wärmepumpe wird durch die sogenannte Jahresleitzahl ausgedrückt. Sie gibt an, wie viel Wärme (in Kilowattstunden) aus einer Kilowattstunde Strom erzeugt wird und liegt unter günstigen Bedingungen zwischen 3,5 und 4. Gut ausgelegte Wärmepumpen können mit einer Kilowattstunde Strom mehr als vier Kilowattstunden Wärme verfügbar machen (Jahresarbeitszahl 4). Das Erneuerbare-Wärme-Gesetz fordert bei elektrisch betriebenen Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von mindestens 3,50.

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