Das Thema kurz und kompakt
Effizient und umweltfreundlich: Wärmepumpen nutzen erneuerbare Energiequellen wie Luft, Wasser oder Erde und wandeln diese in Heizwärme um. Sie sind besonders energieeffizient und umweltschonend.
Vielseitige Einsatzmöglichkeiten: Wärmepumpen können sowohl in Neubauten als auch in Altbauten genutzt werden. Besonders effizient arbeiten sie in gut gedämmten Häusern.
Kosten und Förderung: Die Anschaffungskosten einer Wärmepumpenheizung variieren je nach Typ und liegen zwischen 15.000 und 50.000 €. Es gibt staatliche Förderungen, die bis zu 35 % der Kosten decken können.
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Was ist eine Wärmepumpe (Heizung)?
Eine Wärmepumpe ist eine Heizungstechnologie, die erneuerbare Wärmequellen wie Luft, Erde oder Wasser nutzt, um Wärme für Gebäude zu erzeugen. Sie funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie ein Kühlschrank, allerdings in umgekehrter Richtung. Anstatt Wärmeenergie aus dem Inneren eines Geräts abzuleiten, gewinnt eine Wärmepumpe Energie aus der Umwelt und leitet diese in das Heizungssystem. Dieser Prozess ist besonders umweltfreundlich und nachhaltig, da Wärmepumpen die frei verfügbare Wärme der Umwelt mit minimalem Stromverbrauch nutzen.
Wärmepumpen bieten eine effiziente Lösung für die Beheizung von Wohngebäuden, insbesondere in gut isolierten Häusern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen, die fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas verbrennen, arbeiten Wärmepumpen mit geringen Emissionen und tragen somit zur Reduktion des CO₂-Ausstoßes bei. Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, von denen wir Ihnen die drei geläufigsten vorstellen:
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe gewinnt ihre Wärme aus der Außenluft, auch bei niedrigen Temperaturen. Ein Ventilator leitet die Luft über einen Verdampfer, in dem die enthaltene Wärme von einem Kältemittel aufgenommen wird. Das Kältemittel wird anschließend komprimiert, wodurch die Temperatur ansteigt. Diese Wärme wird dann über einen Wärmetauscher an das Heizsystem des Gebäudes weitergegeben.
Da Luft als Wärmequelle am einfachsten und kostengünstigsten zu erschließen ist, haben Luft-Wärmepumpen in der Anschaffung geringere Kosten. Luft ist allerdings am kältesten, wenn am meisten geheizt wird – daher sind Luft-Wärmepumpen oft mit einem zweiten Wärmeerzeuger wie einem elektrischen Heizstab ausgestattet. So steigen die Stromkosten im Winter mehr als bei anderen Pumpen-Ausführungen.
Übrigens: Luft-Luft-Wärmepumpen hingegen eignen sich primär für Passivhäuser oder andere Gebäude, die einen sehr niedrigen Energiebedarf haben. Eine einwandfreie Dämmung ist Voraussetzung für den effizienten Einsatz dieses Modells.
Erdwärmepumpe
Erdwärmepumpen, auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, nutzen die konstante Temperatur des Erdreichs als Energiequelle. Hierfür werden Erdwärmesonden in Tiefen von 50 bis 100 Metern oder Erdkollektoren knapp unter der Erdoberfläche verlegt. Die Soleflüssigkeit in den Rohren nimmt die Wärme aus dem Erdreich auf und transportiert sie zur Wärmepumpe, die sie zur Beheizung des Gebäudes verwendet. Diese Systeme gehören zu den wirkungsvollsten Heizsystemen und liefern auch im Winter gleichbleibend Wärme, erfordern jedoch aufwendige Bohrungen, die die Kosten erheblich erhöhen.
- Kollektoren zur Wärmegewinnung werden 1,5 m tief, also unter der Frostgrenze, im Boden verlegt und sammeln Erdwärme vor allem aus der im Boden gespeicherten Sonnenenergie. Daher dürfen die Flächen darüber nicht bepflanzt oder bebaut werden.
- Sonden zur Wärmegewinnung sind im Vergleich platzsparender, werden aber sehr tief im Boden verlegt. Etwa 30 bis 200 Meter tief können die Bohrungen zur Installation sein. Das Besondere an dieser Wärmegewinnung: Ab einer Bodentiefe von 10 Meter herrscht eine konstante Temperatur von etwa 10 °C, wodurch Erdwärmesonden das ganze Jahr über effektiv und ohne zusätzliche Unterstützung arbeiten können.
Übrigens: Durch die notwendigen Erdarbeiten sind Erdwärmepumpen in der Anschaffung teurer, dafür aber umso unabhängiger von Wetter und Jahreszeit. Der Wirkungsgrad liegt dabei im Schnitt bei 4,1. Durch ihren geringen Stromverbrauch sind sie vorrangig für Altbauten mit hohem Wärmebedarf geeignet.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Wärmequelle, das ganzjährig konstante Temperaturen aufweist. Über zwei Brunnen, von denen der eine Wasser entnimmt und der andere es zurückführt, wird die Wärme entzogen. Diese Pumpen sind besonders effizient, da das Grundwasser eine höhere Temperaturstabilität bietet als Luft oder Erde. Allerdings sind sie aufgrund der notwendigen Genehmigungen und Bohrarbeiten oft teurer in der Installation.
Ähnlich wie Erdwärmepumpen haben auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen einen hohen Wirkungsgrad von 5 und sind nicht auf zusätzliche Heizsysteme angewiesen. Auch Grundwasser hat eine Jahreszeiten-unabhängige, konstante Temperatur. Allerdings sind auch für Grundwasser-Wärmepumpen Erdbohrungen notwendig. Insgesamt werden zwei Brunnen benötigt, die die Wärmepumpe funktionsfähig machen: Mit dem Förderbrunnen wird das Wasser gewonnen, während es über den Schluckbrunnen zurück in den Boden geleitet wird.
Übrigens: Da der Grundwasserbestand genutzt wird, muss zunächst die Zusammensetzung des Wassers analysiert und eine Genehmigung der örtlichen Wasserbehörde eingeholt werden. Es muss außerdem sichergestellt werden, dass genügend Grundwasser unter dem Grundstück vorhanden ist, da die durchschnittliche Förderrate für eine Grundwasser-Wärmepumpe bei ungefähr einem Liter pro Sekunde liegt.
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Wie funktioniert eine Wärmepumpe als Heizung?
Wie bereits erwähnt: Eine Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank, allerdings in entgegengesetzter Richtung. Die Hauptkomponenten einer Wärmepumpe bestehen aus einem Verdampfer, einem Verdichter (Kompressor), einem Verflüssiger und einem Expansionsventil. Hier ist der Ablauf des Wärmepumpenprozesses im Detail:
- Verdampfung: Die Wärmepumpe entzieht der Umwelt (Luft, Erde oder Wasser) Wärme. Diese thermische Energie erwärmt ein spezielles Kältemittel, das in der Wärmepumpe zirkuliert. Das Kältemittel verdampft bei relativ niedrigen Temperaturen, da es einen sehr niedrigen Siedepunkt hat.
- Verdichtung: Der entstandene Dampf wird anschließend in einem Verdichter (Kompressor) zusammengepresst. Durch den erhöhten Druck steigt die Temperatur des Kältemitteldampfes weiter an.
- Verflüssigung: Der heiße Kältemitteldampf strömt in den Verflüssiger, wo die Wärme an das Heizsystem (z. B. Fußbodenheizung oder Heizkörper) abgegeben wird. Das Kältemittel kühlt ab und wird wieder flüssig.
- Expansion: Schließlich fließt das flüssige Kältemittel durch ein Expansionsventil, wodurch der Druck gesenkt wird. Das Kältemittel kühlt weiter ab und der Kreislauf beginnt von neuem.
Experten-Tipp: Eine Wärmepumpe kann für Warmwasser und als Heizung fürs Haus eingesetzt werden. Die Kombination mit der Warmwasserbereitung macht das Heizsystem zu einem nachhaltigen und energieeffizienten Baustein eines zukunftsorientierten Hauses.
Wirkungsgrad von Wärmepumpen
Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) oder den Coefficient of Performance (COP) angegeben. Diese Kennzahlen geben das Verhältnis von abgegebener Wärme zur eingesetzten elektrischen Energie an. Eine JAZ von 4 bedeutet beispielsweise, dass die Wärmepumpe für jede eingesetzte Kilowattstunde Strom 4 Kilowattstunden Wärme erzeugt. Der Wirkungsgrad hängt stark von der Außentemperatur und der Art der Wärmepumpe ab.
Experten-Tipp: Wärmepumpen, die Wärme aus dem Erdreich oder Grundwasser beziehen, weisen in der Regel höhere Wirkungsgrade auf als Luft-Wasser-Wärmepumpen, da die Temperaturen im Boden und im Wasser konstanter sind.
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Für wen lohnt sich eine Wärmepumpe als Heizung?
Die Entscheidung für eine Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Gebäudestruktur, die Dämmung und die bestehenden Heizsysteme. Hier sind die wichtigsten Aspekte, die bestimmen, für wen sich eine Wärmepumpe lohnt:
Neubauten
Wärmepumpen-Heizungen sind besonders beim Bau neuer Häuser attraktiv. In neuen Gebäuden können von vornherein passende Heizsysteme wie Fußbodenheizungen installiert werden, die ideal mit den niedrigen Vorlauftemperaturen von Wärmepumpen harmonieren. Neubauten unterliegen zudem strengen energetischen Anforderungen, und Wärmepumpen helfen dabei, diese Standards effizient zu erfüllen. Die moderne Bauweise sorgt außerdem für eine gute Dämmung, was die Effizienz der Wärmepumpe maximiert. In diesen Fällen bieten Wärmepumpen eine hervorragende Lösung, die Umweltfreundlichkeit, niedrige Betriebskosten und langfristige Energieeinsparungen vereint.
Sanierte Bestandsgebäude
In sanierten Bestandsgebäuden, die bereits energetisch optimiert wurden, z. B. durch den Einbau moderner Fenster und die Dämmung von Wänden und Dächern, kann sich eine Wärmepumpe ebenfalls lohnen. Die gute Isolierung reduziert den Heizbedarf, was die Wärmepumpe effizienter arbeiten lässt. Wichtig ist, dass das Heizsystem an die niedrige Vorlauftemperatur der Wärmepumpe angepasst ist, z. B. durch den Einbau von Flächenheizungen. Auch in modernisierten Bestandsbauten sind Wärmepumpen in der Regel eine lohnenswerte Investition, besonders wenn eine staatliche Förderung in Anspruch genommen wird.
Altbauten
Altbauten stellen eine größere Herausforderung für den Einsatz von Wärmepumpen dar, vor allem wenn sie nicht ausreichend gedämmt sind. Da Altbauten oft höhere Heizlasten haben, könnte der Stromverbrauch der Wärmepumpe in schlecht isolierten Gebäuden stark ansteigen, was die Betriebskosten erhöht. Allerdings gibt es Lösungen, um Wärmepumpen auch in älteren Gebäuden effizient zu nutzen:
- Dämmung verbessern: Eine umfassende energetische Sanierung, die die Dämmung verbessert, kann den Energiebedarf erheblich senken und somit die Effizienz einer Wärmepumpe steigern. Eine Wärmepumpe kann sich als Heizung im Altbau lohnen, wenn dieser gut gedämmt und auf moderne energetische Standards gebracht wurde.
- Nutzung von Hochtemperatur-Wärmepumpen: Für Altbauten, in denen konventionelle Heizkörper mit hohen Vorlauftemperaturen genutzt werden, können spezielle Hochtemperatur-Wärmepumpen installiert werden. Diese können Vorlauftemperaturen von bis zu 65 °C liefern und sind daher besser für ältere Gebäude geeignet.
- Hybridlösungen: In einigen Fällen kann eine Hybridheizung sinnvoll sein, die eine Wärmepumpe mit einer Gas- oder Ölheizung kombiniert. In milden Phasen übernimmt die Wärmepumpe das Heizen, während die Gas- oder Ölheizung bei sehr tiefen Temperaturen einspringt.
Wärmepumpe als Heizung: Erwartbare Kosten
Die Anschaffung und Installation einer Wärmepumpe kann eine größere Investition darstellen, allerdings amortisiert sich diese durch die niedrigen Betriebskosten und mögliche staatliche Förderungen über die Jahre. Die Gesamtkosten hängen von mehreren Faktoren ab, darunter der Typ der Wärmepumpe, der bauliche Aufwand für die Installation sowie die spezifischen Gegebenheiten des Gebäudes.
Anschaffungs- und Installationskosten
Die Kosten für Wärmepumpen für Heizung und Warmwasser setzen sich aus mehreren Bestandteilen zusammen: dem Preis für die Wärmepumpe selbst, den Kosten für die Installation sowie eventuellen zusätzlichen Arbeiten, wie etwa Bohrungen oder Erdarbeiten. Hier sind die typischen Kosten nach Wärmepumpentyp aufgeschlüsselt:
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: Diese Variante gehört zu den günstigsten Wärmepumpen. Die Anschaffungskosten liegen zwischen 15.000 und 35.000 €. Der Installationsaufwand ist moderat, da keine tiefen Bohrungen erforderlich sind.
- Erdwärmepumpe (Sole-Wasser): Diese Pumpen benötigen Bohrungen, um die Erdwärme zu nutzen. Die Kosten variieren je nach Bohrtiefe und Grundstück. Sie liegen typischerweise zwischen 20.000 und 50.000 €. Erdwärmepumpen sind effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen, aber die Bohrarbeiten erhöhen die Gesamtkosten erheblich.
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Diese Variante ist mit Kosten zwischen 25.000 und 50.000 € verbunden. Der hohe Aufwand für die Brunnenbohrungen und die Genehmigungen machen sie teuer, doch die Effizienz ist besonders hoch.
Betriebskosten
Die Kosten für den Betrieb einer Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser sind im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen wie Öl- oder Gasheizungen niedriger, da die Wärmepumpe hauptsächlich Umweltenergie nutzt und nur einen geringen Teil an Strom benötigt. Der Stromverbrauch hängt stark von der Effizienz der Wärmepumpe (Jahresarbeitszahl) und den örtlichen Bedingungen ab:
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: Der Stromverbrauch liegt durchschnittlich bei etwa 2.400 kWh pro Jahr, was jährliche Stromkosten von rund 500 € verursacht.
- Sole-Wasser-Wärmepumpe: Diese Pumpen verbrauchen weniger Strom, etwa 1.600 kWh jährlich, was zu Stromkosten von etwa 340 € führt.
- Wasser-Wasser-Wärmepump£e: Diese Pumpen haben den niedrigsten Stromverbrauch, etwa 1.440 kWh pro Jahr, mit jährlichen Stromkosten von ca. 300 €.
Wartungskosten
Wärmepumpen sind als Heizung wartungsarm, was einen weiteren Vorteil gegenüber herkömmlichen Heizungen darstellt. Eine Inspektion durch einen Fachbetrieb ist in der Regel alle ein bis zwei Jahre notwendig und kostet etwa 150 bis 200 €. Da Wärmepumpen keine Verbrennungsvorgänge benötigen, entfällt der Besuch des Schornsteinfegers komplett, was bei einer Heizung wie einer Wärmepumpe zusätzliche Kosten spart.
Welche Förderungen gibt es für Wärmepumpen?
Mit der Neuerung des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) zum 1. Januar wurden auch die Fördersätze für die Wärmepumpe angepasst. Die Bundesregierung hat mit der Heizungsförderung der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) eine Grundförderung von 30 % für den Einbau einer nachhaltigen Heizungsanlage eingeführt. Diese Grundförderung kann um einen Geschwindigkeitsbonus von bis zu 20 % aufgestockt werden – Dieser gilt zwischen 2024 und 2028 und wird in den folgenden Jahren schrittweise reduziert. Für die Verwendung eines natürlichen Kältemittels oder die Installation einer Erd- oder Wasser-Wärmepumpe gibt es einen Effizienzbonus von 5 %. Außerdem gibt es für Haushalte, die weniger als 40.000 € jährliches Einkommen haben, einen zusätzlichen Bonus von 30 %. Der höchstmögliche Förderzuschuss ist auf 70 % begrenzt.
Voraussetzung zur Beantragung der Fördermittel ist dabei die Beratung durch Energieeffizienz-Experten, durch die die Förderung beantragt und die umgesetzten Maßnahmen überprüft werden. Als Mindestinvestition sind 2.000 € angegeben, während es pro Wohneinheit eine Fördergrenze von 30.000 € gibt. Neben der KfW-Heizungsförderung können Sie auch einen Förderkredit mit Tilgungszuschuss bei der KfW beantragen oder die Baumaßnahmen über die Steuern anteilig absetzen.
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Enter-Tipp: Wärmepumpe mit PV-Anlage kombinieren
Die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage bietet eine besonders umweltfreundliche und wirtschaftliche Lösung für die Beheizung eines Gebäudes. Durch den Einsatz von Solarstrom, der von der eigenen PV-Anlage erzeugt wird, kann die Wärmepumpe fast vollständig autark betrieben werden, was die Betriebskosten weiter senkt und gleichzeitig den CO₂-Ausstoß minimiert. Diese Kombination ermöglicht es, den Eigenverbrauch an Strom zu maximieren und die Abhängigkeit von externen Energieversorgern zu verringern.
Experten-Tipp: Da die PV-Anlage einen Großteil des Strombedarfs der Wärmepumpe deckt, verkürzt sich die Amortisationszeit beider Systeme. Die Einsparungen bei den Stromkosten führen dazu, dass die Anfangsinvestitionen schneller wieder hereingeholt werden.
Fazit: Vor- und Nachteile von Wärmepumpen
Wärmepumpen bieten zahlreiche Vorteile, aber es gibt auch einige Aspekte, die bei der Entscheidung für ein solches System berücksichtigt werden müssen. Ein zentraler Vorteil ist, dass sie zur Wärmeerzeugung erneuerbare Energien aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser nutzen. Dadurch helfen sie, den CO₂-Ausstoß zu reduzieren und tragen aktiv zum Klimaschutz bei. Im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen wie Gas- oder Ölheizungen sind die Betriebskosten von Wärmepumpen geringer, insbesondere in Kombination mit einer Photovoltaikanlage. Das macht die Wärmepumpe als Heizung und für Warmwasser besonders attraktiv.
Der Staat unterstützt den Umstieg auf Wärmepumpen mit großzügigen Förderungen, die bis zu 70 % der Anschaffungs- und Installationskosten decken können. Wärmepumpen benötigen wenig Wartung und verursachen daher langfristig geringere Instandhaltungskosten. Zudem entfällt der Besuch des Schornsteinfegers. Wärmepumpen können sowohl in Neubauten als auch in sanierten Bestandsgebäuden eingesetzt werden. Auch in Hybridlösungen mit anderen Heizsystemen sind sie flexibel anwendbar.
Die Anschaffung und Installation einer Wärmepumpe kann teurer sein als bei herkömmlichen Heizsystemen. Obwohl die Betriebskosten relativ niedrig sind, benötigt eine Wärmepumpe Strom. Die Wirtschaftlichkeit hängt also von den aktuellen Strompreisen ab, was die langfristigen Kosten beeinflussen kann. In unsanierten Altbauten kann die Effizienz einer Wärmepumpe leiden, speziell bei schlechter Dämmung. In solchen Fällen kann es zu einem höheren Stromverbrauch kommen, der die Betriebskosten erhöht. Systeme, die auf Erdwärme oder Grundwasser zugreifen, erfordern aufwändige Bohrungen oder Erschließungen, was die Installationskosten erheblich erhöhen kann.
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