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Wärmepumpe

Erdwärme
Wärmepumpen können Erdwärme zum Heizen und Kühlen verwenden. © Ochsner

Eine Heizung mit Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank – nur mit umgekehrter Zielrichtung: Beim Kühlschrank wird dem Inhalt Wärme entzogen und abtransportiert. Die Wärmepumpe dagegen kühlt Außenluft, Erdreich oder Grundwasser ab und gibt die dabei gewonnene Wärme an Heizung und Warmwassersystem ab. Da die Wärme nicht von selbst von der kalten zur warmen Seite wandert, muss Strom oder Gas eingesetzt werden. In umfangreichen Feldtests hat sich mittlerweile herauskristallisiert was sich lohnt.

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Video: EU-Energielabel für Heizgeräte

 

So funktioniert der Prozess

Der Prozess einer Heizung mit Wärmepumpe funktioniert über vier Komponenten:

  • dem Verdampfer: Er nimmt die Wärme auf und wird dadurch gasförmig,
  • dem Verdichter, der das Kältemittel zusammenpresst und dadurch ein höheres Temperaturniveau erzeugt,
  • dem Verflüssiger zur Abgabe an den Heizungskreislauf und
  • dem Expansionsventil zur Rückführung des Kältemittels.

Die für den Kreisprozess nötige Wärme entzieht die Wärmepumpe dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft über so genannte Kollektoren. Über diese Rohrsysteme wird die Wärme je nach Wärmequelle von Sole, Wasser oder Luft aufgenommen und zum Verdampfer geführt.

Jahresarbeitszahl

Kennzahl für die Leistungsfähigkeit einer Heizung mit Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl. Sie stellt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Wärmeleistung zur aufgenommenen Energiemenge, meist in Form von Strom, dar. Je höher die Jahresarbeitszahl, desto höher der Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Beträgt die Jahreszahl 3, wird das dreifache der eingesetzten elektrischen Arbeitsleistung in Wärmeenergie umgesetzt.

Eine vertretbare Emissionsbilanz wird nach Ansicht der Verbraucherzentrale bei einer Jahresarbeitszahl von mindestens 3,3 erreicht. Das sei meist nur bei Nutzung von Wärmepumpen für Erdwärme oder Grundwasser in Verbindung mit einer Niedertemperaturheizung in einem gut gedämmten Haus erreichbar.

Tipps zur Installation von Wärmepumpen

Die Verbraucherschützer empfehlen, bei einer Heizung mit Wärmepumpe den Rat von Fachleuten einzuholen und gegebenenfalls von den Ausführenden eine Effizienzgarantie zu verlangen. Darin sollte eine Jahresarbeitszahl je nach Wärmequelle von mindestens 3,3 für Außenluft und 3,8 für Grundwasser oder Erdreich garantiert sein. Am ehesten lohne sich der Einbau einer Heizung mit Wärmepumpe bei einem Neubau oder im Rahmen einer Grundsanierung.

Geeignet sind vor allem ein gut gedämmtes Haus und eine Heizung, die für eine niedrige Temperatur ausgelegt ist, etwa eine Fußbodenheizung. Bei der Sanierung ist der Schlüssel zum Erfolg die sehr gute Dämmung der gesamten Gebäudehülle. Das macht unter Umständen auch eine Anpassung der Heizkörper notwendig. Der Heizwärmebedarf sollte dann unter 80 kWh/m2/Jahr liegen.

Eine Heizung mit Wärmepumpe in einem neuen Gebäude sollte im Idealfall ohne Zusatzheizung auskommen. Bei der Kostenrechnung geht die Verbraucherzentrale davon aus, dass der Wärmepumpenstrom 12 bis 15 Cent pro kWh kostet. Die Anlagen selbst sind ab 8.500 Euro für eine Erdwärmepumpe, ab 9.000 Euro für eine Wasser-Wärmepumpe und 10.000 Euro für eine Luft-Wärmepumpe zu haben.

Die Verbaucherzentrale Rheinland-Pfalz gibt folgende Tipps bei der Installation:

  • Gebäude und Wärmepumpe müssen gut aufeinander abgestimmt sein.
  • Das Haus sollte gut gedämmt sein und die Wärmeverteilung über eine Fußboden- oder Wandheizung erfolgen.
  • Als Wärmequelle kommen in erster Linie das Erdreich oder das Grundwasser in Frage.
  • In hoch wärmegedämmten Passivhäusern ist der Einsatz von Luftwärmepumpen in Kombination mit der Lüftungsanlage sinnvoll.
  • Die Wärmepumpe sollte möglichst monovalent, also ohne Elektroheizstab betrieben werden. Die Warmwasserbereitung sollte ebenfalls über die Wärmepumpe erfolgen.
  • Auf eine genaue Planung und Auslegung der Wärmepumpe ist zu achten. Einen hydraulischen Abgleich für die Wärmequelle und die Wärmeverteilung sollte man durchführen lassen.
  • Man sollte auf jeden Fall einen Wärmemengenzähler einbauen und eine Jahresarbeitszahl vertraglich zusichern lassen. Nach dem Einbau empfiehlt es sich, die Jahresarbeitszahl durch regelmäßiges Zählerablesen zu prüfen.

 

Förderung von Wärmepumpen

Für eine Heizung mit Wärmepumpe gibt es aus dem Marktanreizprogramm des BAFA eine Basisförderung von 2.800 Euro für Luft-Wasser-Wärmepumpen und 1.300 Euro für Wasser-Wasser-Wärmepumpen und Sole-Wasser-Wärmepumpen. Für Anlagen mit einem neuen Pufferspeicher sind es bei einem Mindestspeichervolumen von 30 Litern je kW 3.300 Euro. Zusätzlich gibt es für Anlagen über 10 kW Leistung eine Zusatzförderung. Sie bemisst sich an der Nennwärmeleistung, die 10 kW übersteigt.

Linktipps zur Wärmepumpe

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Bundesverband Wärmepumpe e.V.

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