Öl- und Gasheizungen sind als bewährte Technik bekannt. Wärmepumpen dagegen gelten vielen oft als Neuland. Falsche Behauptungen dazu schüren Misstrauen gegenüber neuen Heiztechniken. Wir geben deshalb einen Überblick über die Funktionsweise von Wärmepumpen.
Die Bundesregierung setzt beim Heizen auf neue Techniken wie die Wärmepumpe. Dafür wird das Gebäudeenergiegesetz (GEG) überarbeitet. Ziel ist es, das Klima besser zu schützen und die Abhängigkeit von Energieimporten zu verringern.
Welche Heizung ist die richtige?
Die Wahl der Heizung ist eine sehr individuelle Entscheidung, die zum Gebäude passen muss: Größe und Beschaffenheit des Hauses, Anzahl der Bewohner, Dachausrichtung, Heizkörper oder Fußbodenheizung und vieles andere mehr spielt eine Rolle, welches Heizsystem das beste für Sie sein kann.
Wir stellen hier verschiedene Arten von Wärmepumpen vor. Die genannten Kosten sind nur Richtwerte und können je nach Haustyp, Technik und Nutzungsart stark variieren. Am Besten, Sie lassen sich von einem Fachbetrieb ausführlich über die verschiedenen Optionen beraten.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
In Wohnhäusern werden drei Arten von Wärmepumpen genutzt: die Luft-Wasser-, die Wasser-Wasser- und die Sole-Wasser-Wärmepumpe. Letztere entziehen dem Erdreich Wärme, die Luft-Wasser-Variante nutzt die Wärme der Umgebungsluft und die Wasser-Wasser-Wärmepumpe die des Grundwassers.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Die Energiegewinnung geht nicht nur in der Wärmepumpe selbst vonstatten. Sie ist laut Bundesverband Wärmepumpe eingebunden in eine komplexe Heizungsanlage, die aus drei Schritten besteht:
1. Schritt – Energie aus der Umgebung: Die Wärmequellenanlage entzieht zunächst der Umgebung – also Erdreich, Luft oder Grundwasser – Energie. Das sind je nach Variante Ventilatoren zum Ansaugen der Außenluft oder Rohre, in denen Wasser mit Frostschutzmittel zirkuliert.
2. Schritt – Umwandlung der Wärme: Die Wärmepumpe wandelt in einem zweiten Schritt die gewonnene Wärme um. Sie trifft auf ein Kältemittel, das bei niedriger Temperatur verdampft.
In einem Kompressor wird der Dampf verdichtet und dadurch sehr warm. Somit funktioniert eine Wärmepumpe nach dem umgekehrten Prinzip eines Kühlschranks, der die Wärme von innen nach außen lenkt.
3. Schritt – Abgabe an Heizkreis: Diese Wärme wird im dritten Schritt an den Heizkreis abgegeben. Ein Wärmeverteil- und Speichersystem lagert die Energie zwischen oder verteilt sie direkt im Haus.
Aus welchen Bauteilen besteht eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe besteht aus mehreren Bauteilen, die in einer speziellen Reihenfolge angeordnet und mittels Rohrleitungen miteinander verbunden sind. Die wichtigsten Komponenten sind:
• Verdampfer: Im Verdampfer geht das Kältemittel von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand über. Der Verdampfungsprozess erzeugt Wärmeenergie, die von der Umgebung aufgenommen und in den Wärmetauscher weitergeleitet wird.
• Verdichter: Dieses Bauteil sorgt dafür, dass die Temperatur des Wärmepumpnekreislufs nochmals erhöht wird. Der Verdichter besteht aus einem strombetriebenen Kompressor, der das gasförmige Kältemittel aufnimmt und komprimiert.
• Verflüssiger: Dieser besteht ebenfalls aus einem Wärmetauscher, in dem das stark erhitzte und komprimierte Kältemittel seine Wärme an die Heizungsanlage abgibt. Dadurch kühlt es ab und verflüssigt sich.
• Expansionsventil: Dieses Element unterbricht den Kreislauf der Wärmepumpe, wodurch der Druck rasch sinkt. So kann sich das Kältemittel ausdehnen und bis zu seiner ursprünglichen Anfangstemperatur abkühlen. Dies ermöglicht eine Regulierung des Kältemittelflusses und des Drucks im Wärmepumpensystem.
• Kältemittel: Die Rohrleitungen werden mit einem Kältemittel gefüllt, das aufgrund seiner chemischen Eigenschaften die Wärmepumpe besonders effizient macht. Das Kältemittel kann auch bei geringeren Temperaturen verdampfen und verdichten. Dadurch braucht es weniger Energie für den Wärmegewinnungsprozess als etwa Wasser.
Braucht eine Wärmepumpe Strom?
Ja. Einen Großteil ihrer Energie gewinnt die Heizungsanlage mit Wärmepumpe kostenlos aus der Umwelt. Laut dem Bundesverband Wärmepumpe sind dies rund drei Viertel der erzeugten Energie. Ein Anteil Strom wird aber zum Betrieb der Pumpe und ihres Antriebs benötigt.
Worauf muss man bei der Anschaffung einer Wärmepumpe achten?
Die Anschaffungskosten können stark variieren, was vor allem an der Art des Geräts und der Installation liegt. Zur Erschließung einer Erd- oder Wasserwärmepumpe sind in den meisten Fällen teure Erdbohrungen, behördliche Genehmigungen und Vorprüfungen notwendig. Die Bauarbeiten rund um die Installation können rund sechs bis acht Monate betragen.
Der Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ) dauert ein bis zwei Wochen und erfordert verhältnismäßig wenig Kosten und Vorarbeiten. Darauf ist auch zurückzuführen, dass in Deutschland rund 80 Prozent aller privat genutzten Anlagen Luftwärmepumpen sind.
Was kostet eine Wärmepumpe?
Je nach Art der Wärmepumpe fallen zusätzliche Kosten für die Erschließung der Wärmequelle an, die unterschiedlich hoch sein können. Die Gesamtausgaben können deshalb schnell um einige tausend oder zehntausend Euro in die Höhe schnellen.
Die breit gefächerte Preisspanne ergibt sich aus den individuellen Anforderungen – wie beispielsweise Nutzerverhalten, energetischer Zustand des Hauses, Art des Hauses: Einfamilien-, Mehrfamilienhaus etc. an die Wärmepumpe.
Oliver Nick, Geschäftsführer von Nick Wärmepumpen & Elektrotechnik beziffert die möglichen Kosten in einem Altbau zwischen 30 000 und 60 000 Euro. Mit bis zu 40 000 Euro inklusive Fußbodenheizung müsse man bei einem Neubau rechnen. Das seien aber lediglich Richtwerte.
Wie hoch sind die Ausgaben für die Geräte?
Luft-Wasser-Wärmepumpe: Insgesamt sollten Sie mit Kosten von mindestens 8000 bis 16 000 Euro rechnen. Bei Luftwärmepumpen entstehen keine großen Zusatzkosten, weil die Wärmequelle nicht extra erschlossen werden muss. Hinzu kommen noch die Ausgaben für spezielle Heizkörper oder eine Fußbodenheizung.
Wasser- oder Erdwärmepumpe: Die Kosten für Erdwärmepumpen (Sole-Wasser-Wärmepumpen) und Wasserwärmepumpen (Wasser-Wasser-Wärmepumpen) liegen mindestens zwischen 12 000 bis 15 000 Euro.
Wie hoch sind die Erschließungskosten und die Installation?
Hinzu kommen die Ausgaben für Erschließung und Installation. Im Falle von Erdwärmepumpen liegen diese mindestens zwischen 2000 und 5000 Euro (Kollektoren) bzw. 6000 bis 13 000 Euro (Sonde). Bei Grundwasser-Wärmepumpen müssen Sie mit mindestens 4000 bis 7000 Euro für die Erschließung der Wärmequelle rechnen.
Das sind aber wie gesagt eher untere Richtwerte. Die Kosten können je nach Aufwand und Terrain deutlich höher liegen.
Nach Aussage von Experten machen sich die höheren Kosten für die Anschaffung einer Erdwärmepumpe oder Grundwasser-Wärmepumpe aber meistens bezahlt. Sie haben einen höheren Wirkungsgrad und niedrigere Stromkosten als Luftwärmepumpen.
Warum sind Erdwärmepumpen teurer?
Das hängt vor allem mit den Erschließungskosten zusammen. Je nach Boden- und Grundwasserqualität können Kosten und Aufwand zur Erschließung der Wärmequelle nochmals stark variieren.
Wenn Sie eine Erd- oder Wasserwärmepumpe kaufen möchten, sollten Sie bereits im Vorfeld abklären, ob die Installation an Ihrem Standort überhaupt möglich ist. Denn neben ausreichend Platz auf dem Grundstück für Maschinen und Werkzeuge muss die Wasser- und Bodenqualität vorab ermittelt und im Anschluss von den zuständigen Behörden geprüft und genehmigt werden.
Funktionieren Wärmepumpen nur mit Fußbodenheizung?
Nein. Fachleute sind sich darüber einig, dass Wärmepumpen Haus oder Wohnung auch ohne spezielle Heizschlangen im Fußboden heizen. Das gelte auch für Altbauten, die dazu nicht notwendigerweise aufwendig umgebaut werden müssten.
