Die Wärmepumpe sorgt für Effizienz pur.

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Elektro-Wärmepumpe
Foto: Viessmann

Eigentlich eine geniale Idee, das Eigenheim mittels Wärmepumpe mit der Energie zu versorgen, die rund ums Haus verfügbar ist. Doch es funktioniert – wenn auch nicht überall.

Die Wärmepumpe ist in jedem dritten Neubau die Heizung der Wahl, doch insgesamt hat die Nachfrage nachgelassen. Experten der Stiftung Warentest und Verbraucherschützer erklären das zum einen mit den rasant steigenden Preisen auch für Wärmepumpenstrom. Er sei bald fast so teuer wie Haushaltsstrom, so Udo Peters von der Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen. Ein weiterer Grund sind Meldungen über unwirtschaftlich laufende Bestandsanlagen. Ursache ist beinahe immer mangelhafte Planung. Ob und wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet, hängt von mehreren Faktoren ab, die der Heizungsbauer alle „auf dem Schirm“ haben muss.

Erdkollektoren
Anstatt mit einer Tiefenbohrung kann die Wärmequelle Erdreich auch mit großflächig verlegten Erdkollektoren erschlossen werden. Diese Fläche darf jedoch nicht versiegelt werden. Foto: HEA

Umweltwärme unter Druck

Eine Wärmepumpe verdichtet Umweltenergie. Von der ist rund ums Haus genug vorhanden, nur in natürlicher Form für den Menschen und sein Haus erst einmal nicht verwertbar. Oder wer würde gern in eine Wanne mit 10 Grad warmem Wasser steigen? Das ist etwa die Temperatur, die im Erdboden unterhalb von zehn Metern ganzjährig herrscht.

einheitliche Wärmepumpe
Das neue Gerätereihe „flexotherm“ bietet eine einheitliche Wärmepumpe für alle Energiequellen. Die Außeneinheit der Luft-Wärmepumpe soll sich durch besonders leisen Betrieb auszeichnen. Foto: Vaillant

Über ein Leitungssystem, in dem ein Mix aus Wasser und Frostschutzmittel, die Sole, zirkuliert, entzieht ihm eine Erdwärmepumpe etwas von dieser Wärmeenergie und lässt mit ihrer Hilfe im Kühlkreis des Aggregats ein Kühlmittel verdampfen. Der Dampf wird im Verdichter unter Druck gesetzt und plötzlich werden aus 10 Grad 30 oder gar 60 Grad. Je größer aber der Temperaturhub – die Differenz zwischen dem, was die Quelle hergibt und dem, was im Haus angefordert wird –, desto mehr Betriebsstrom muss eingesetzt werden.

Solacept System
Beim „solacept“-System sind Wärmepumpe und Kombispeicher in einem Gerät vereint. Es ist mit weiteren Wärmeerzeugern kombinierbar. Foto: Westfalengas

Die Quelle muss zum Haus passen

Als natürliche Quellen kommen neben dem Erdreich das Grundwasser oder die Außenluft infrage. Auch Grundwasserwärme steht ganzjährig auf gleichbleibendem Niveau (um 10 Grad plus) zur Verfügung. Sie kann mittels zweier Brunnen nutzbar gemacht werden, einer dient der Entnahme, ein zweiter der Rückspeisung des Grundwassers. Die Umgebungsluft gibt im Vergleich dazu wenig her, erst recht im Winter, wenn der Bedarf steigt. Sie muss jedoch lediglich per Ventilator angesaugt werden, weswegen Außenluft-Aggregate einfacher konstruiert und billiger in der Anschaffung und Installation sind. Im Haus wird Wärme zur Raumheizung benötigt und für die Warmwasser-Erzeugung.

Auffallend unauffällig präsentiert sich das Außenmodul der „ArtStyle“-Wärmepumpe.
Auffallend unauffällig präsentiert sich das Außenmodul der „ArtStyle“-Wärmepumpe. Es ermöglicht so eine harmonische Verbindung von Technik und Design in der Architektur. Foto: Remko

Diesen letzten Posten unterschätzen die meisten Bauherren: Die erforderlichen bis zu 60 Grad (zum Zwecke des Legionellenschutzes) bringen die Anlagen an ihre Grenzen und verursachen bei schlechter Auslegung einen unverhältnismäßig hohen Stromverbrauch. Ein Wärmeschutz auf hohem Niveau, kombiniert mit Flächenheizungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden, ist eine erste Voraussetzung, um den Temperaturhub klein zu halten. Schwerer ist es, den Warmwasserbedarf einzuschränken, ohne den Komfort zu schmälern. Wo Wärmepumpen negativ auffallen, arbeiten sie gewöhnlich monovalent: sie sind alleine für die gesamte Versorgung zuständig. Nicht selten muss die im Speicher integrierte Heizpatrone dann nachhelfen. Eine mögliche Lösung wäre die Erweiterung zu einem bivalenten System, in dem zum Beispiel ein integrierter Brennwertkessel, ein wasserführender Kamin- oder Pelletofen oder – im Altbau – ein vorhandener Öl- oder Gaskessel die Bedarfsspitzen abdeckt.

Zusammenspiel von Ölkessel und Luft-Wärmepumpe
Hybridlösung für Altbauten: Der alte Ölkessel (links) ist geblieben, die Luft-Wärmepumpe „WPL 23 E“ ist neu. Das effiziente Zusammenspiel regelt ein intelligenter Wärmepumpen-Manager. Foto: Stiebel Eltron

Effizienz in Zahlen

Über die Effizienz der Anlage gibt die Jahresarbeitszahl (JAZ) Auskunft, eine Verhältniszahl. Eine solide konzipierte Erdwärmepumpe etwa macht im Jahresdurchschnitt aus einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Nutzwärme und erreicht damit eine JAZ von 4. Die JAZ einer Außenluft-Wärmepumpe wird bei guten Bedingungen um die 3 liegen. Solide heißt, dass der Planer tatsächlich über den Technikraum hinausdenkt und das Grundstück als Wärmequelle, das Haus, seine Bewohner und ihren Warmwasserbedarf mit berücksichtigt. Eher eine Aufgabe für einen unabhängigen Energieberater. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) darf übrigens nicht mit der Leistungszahl, dem COP-Wert, verwechselt werden, mit dem die Hersteller ihre Geräte kennzeichnen. Der COP-Wert drückt zwar ebenfalls das Verhältnis von Heizleistung zu eingesetzter Antriebsenergie aus, jedoch nur an einem bestimmten Betriebspunkt unter Prüfbedingungen. Die JAZ hingegen berücksichtigt auch die Energie für Nebenantriebe sowie die Effizienz der Anlage im Jahresverlauf, also auch die Temperaturschwankungen der Wärmequelle.

Wärmepumpe
Die Wärmepumpe „Altherma Hybrid“ kombiniert eine Luft/Wasser-Wärmepumpe – hier das Innengerät – und ein mit Gas betriebenes Brennwertsystem. Foto: Daikin

Individuelle fachgerechte Planung

Bei der Entscheidung für eine bestimmte Wärmepumpen-Variante dürfen nicht allein die Anschaffungskosten den Ausschlag geben, auch sollte man sich nicht von allzu rosigen Berichten in den Medien beeinflussen lassen, etwa über die Kombination mit Photovoltaik zum Betrieb der Anlage mit sauberem, CO2-freiem Sonnenstrom. Udo Peters muss Wasser in den Wein gießen: im Winter sei man doch wieder auf Kraftwerksstrom angewiesen. Für den Experten der Verbraucherzentrale NRW kommt es daher auf die individuelle und exakte Berechnung im Vorfeld an, mit Blick auf die Entwicklung der Energiepreise. Nur so könne festgestellt werden, ob ein Wärmepumpe sich lohne – und welche.

Weitere Infos zur Wärmepumpe:

Finanzierung und Förderung
Die Installation einer Wärmepumpenanlage wird durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle nach dem „Marktanreizprogramm“ (MAP) mit Zuschüssen unterstützt:
Geförderte Wärmepumpen im Neubau müssen eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von mindestens 4,5 aufweisen. Für Erdreich-Wärmpumpen mit Erdsonden-Bohrungen sind mindestens 4.500 Euro Zuschuss möglich, für Luft-Wärmepumpen 1.500 bzw. 1.300 Euro. Bei der Sanierung gibt es die gleichen Zuschüsse. Hier gilt allerdings eine Mindest-JAZ von 3,8 (für Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen) bzw. 3,5 (für Luft-Wärmepumpen). Erreicht die Wärmepumpe im Altbau eine JAZ von 4,5, kann der Zuschuss um 50 Prozent erhöht werden. Weitere Bonusförderungen sind möglich, etwa 500 Euro für einen Pufferspeicher, wenn die Wärmepumpe eine SG-Ready-Schnittstelle aufweist. Bei der Nutzung einer Erdreich-Wärmepumpe im Bestand können sich die Zuschüsse auf bis zu 7.250 Euro addieren.

Was kostet das?
Außenluft-Wärmepumpe: 12.000 bis 15.000 Euro
Erdwärmepumpe mit Erdkollektor: 14.000 bis 17.000 Euro
Erdwärmepumpe mit Erdsonde: 18.000 bis 22.000 Euro
Grundwasser-Wärmepumpe: 15.000 bis 20.000 Euro

Planungstipp
Früher mussten Luft/Wasser-Wärmepumpen häufig größer dimensioniert werden als nötig, um eine 100-prozentige Wärmeversorgung auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen zu gewährleisten. Aktuelle Systeme am Markt jedoch arbeiten dank Weiterentwicklungen, wie der Zubadan-Technologie, auch bei zweistelligen Minusgraden noch effizient und liefern ausreichend Wärmeenergie, so der Hersteller Mitsubishi Electric. Um größtmögliche Effizienz zu erreichen, wird eine fachmännisch geplante Anlage genau auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer und den Wärmebedarf des Hauses ausgelegt.

Luft/Wasser-Wärmepumpen-System
Moderne Luft/Wasser-Wärmepumpen-Systeme können individuell und bedarfsgerecht an die Heizlast eines Gebäudes angepasst werden. Foto: Mitsubishi Electric

Dabei spielen nicht nur Fakten wie Dämmung, Verglasung etc. eine Rolle, sondern auch das Verhalten der Nutzer. Bei größeren Gebäuden können Wärmepumpen auch in Kaskade geschaltet werden, sodass hohe Heiz­lasten gedeckt und die Anlagen als monovalente Wärmeerzeuger eingesetzt werden können. Wichtig ist die Wahl des richtigen Systems: Um die Betriebskosten möglichst niedrig zu halten, sollte die Entscheidung auf eine Luft/Wasser-Wärmepumpe fallen, die auch bei minus 15 °C noch 100 Prozent Heizleistung erbringt. Dann kann auf weitere Wärmeerzeuger verzichtet werden. Und dank der dauerhaft niedrigen Betriebskosten kann sich die Investition in die neue Anlage bereits nach kurzer Zeit rentieren.

Bei größeren Gebäuden können die Geräte in Kaskade geschaltet werden, um den Bedarf ohne Einsatz eines weiteren Wärmeerzeugers zu decken. Foto: Mitsubishi Electric
Bei größeren Gebäuden können die Geräte in Kaskade geschaltet werden, um den Bedarf ohne Einsatz eines weiteren Wärmeerzeugers zu decken. Foto: Mitsubishi Electric

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