FAQ: Wir beantworten häufige Fragen zu Wärmepumpen
Wärmepumpen gelten als klimafreundliche Alternative zu Gas- und Ölheizungen. Aber sind sie auch für Altbauten geeignet? Und was ist eigentlich, wenn es friert?
Luft-Luft-Wärmepumpe zur Kühlung oder Heizung des Hauses.
(Bild: NAPA/Shutterstock.com)
Wärmepumpen gelten als klimafreundliche Alternative zu Gas- und Ölheizungen. Doch sind sie auch für jedes Zuhause geeignet? Wie funktionieren sie und was kostet der Umstieg? Wir beantworten Fragen, die uns häufig zu dem Thema erreichen.
Grundsätzliches
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe arbeitet wie ein "umgekehrter Kühlschrank". Während der Kühlschrank Wärme aus dem Inneren nach außen abführt, holt sich die Wärmepumpe Wärme aus der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser und gibt diese ans Heizsystem ab. In einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert dazu ein spezielles Kältemittel mit einem sehr niedrigem Siedepunkt (–16 bis –51 °C).
Draußen nimmt das Kältemittel die Umgebungswärme auf und verdampft. Ein elektrisch betriebener Kompressor verdichtet diesen Dampf, unter dem Druck erwärmt sich das Mittel. Ein Wärmetauscher im Haus entzieht dem Dampf die Wärme und überträgt sie ins Heizungssystem. Dabei kondensiert der Dampf, wird also wieder flüssig. Anschließend gelangt das flüssige Kältemittel über ein Expansionsventil zurück in den Verdampfer. Für den Prozess benötigen Wärmepumpen Strom, erzeugen damit aber ein Mehrfaches an Heizenergie.
Im Altbau und bei Minustemperaturen
Eignen sich Wärmepumpen für Altbauten?
Antwort: Grundsätzlich ja. Wichtig sind aber eine gute Dämmung, dichte Fenster und die richtige Dimensionierung der Anlage, damit die benötigten Vorlauftemperaturen nicht zu hoch sind. Eine Fußbodenheizung ist dafür ideal, aber sie ist nicht zwingend erforderlich. Auch mit klassischen Heizkörpern kann eine Wärmepumpe effizient arbeiten, wenn diese entsprechend dimensioniert sind. Große Heizkörper oder Niedertemperatur-Radiatoren eignen sich besonders gut.
Und was ist im kalten Winter?
Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Die Effizienz sinkt zwar bei sehr kaltem Wetter, aber selbst bei –20 °C können aktuelle Geräte noch Wärme erzeugen. Erdwärmepumpen sind von der Außentemperatur weitgehend unabhängig. Falls die Wärmepumpe nicht genug Wärme liefert, kann man sie mit einem elektrischen Heizstab kombinieren. Der ist allerdings weniger effizient.
Welche Vorlauftemperaturen sind möglich?
Aktuelle Wärmepumpen arbeiten bis zu einer Vorlauftemperatur von 55 °C wirtschaftlich. Je niedriger die benötigte Vorlauftemperatur, desto weniger Strom benötigt die Anlage und umso effizienter arbeitet sie. Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichen höhere Temperaturen bis 70 °C, allerdings mit Einbußen beim Wirkungsgrad.
Videos by heise
Geräte kombinieren
Kann ich meine bestehende Heizung mit einer Wärmepumpe kombinieren?
Ja, bei sogenannten Hybridsystemen übernimmt die Wärmepumpe die Grundlast, während sich die bestehende Gas- oder Ölheizung bei sehr niedrigen Temperaturen oder hohem Warmwasserbedarf zuschaltet. Eine intelligente Steuerung wählt automatisch den jeweils effizientesten Betriebsmodus.
Brauche ich einen zusätzlichen Wärmespeicher?
Nicht zwingend, aber: Ein Pufferspeicher im Heizkreislauf gleicht Schwankungen zwischen Wärmeerzeugung und -bedarf aus. Er reduziert die Anzahl der Starts und Stopps der Wärmepumpe, was deren Effizienz und Lebensdauer verbessert. Die Größe des Speichers richtet sich nach der Heizlast.
Muss ich unbedingt einen hydraulischen Abgleich machen?
Der hydraulische Abgleich sorgt für die gleichmäßige Verteilung der Wärme im Heizsystem. Bei Wärmepumpen ist das besonders wichtig, da sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten. Ein nicht abgeglichenes System führt zu höheren Vorlauftemperaturen und damit zu einem schlechteren Wirkungsgrad. Der Abgleich sollte von einem Fachbetrieb durchgeführt und dokumentiert werden. Zudem ist der Abgleich für einige Fördermodelle vorgeschrieben.
Kennzahlen
Was sind typische Kennzahlen für Wärmepumpen?
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) und der COP (Coefficient of Performance). Beide geben an, wie viel Umgebungsenergie im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Energie gewonnen wird. Der COP wird unter definierten Betriebsbedingungen im Labor gemessen. Die JAZ berücksichtigt dagegen den realen Betrieb über ein ganzes Jahr und liegt meist niedriger als der COP.
Eine JAZ von 4 bedeutet, dass aus einer Kilowattstunde Strom im Mittel übers Jahr vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Moderne Anlagen erreichen JAZ-Werte zwischen 3 und 5. Für eine Förderung schreibt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle eine Mindest-JAZ von 3 vor. Die Effizienz hängt stark von der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizungsvorlauf ab.
Ein COP von 4 bedeutet: Aus einem Kilowatt Stromleistung werden vier Kilowatt Heizleistung. Die SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) berücksichtigt verschiedene Klimazonen und Betriebspunkte.
Der EER (Energy Efficency Ratio) beziffert die Kühlleistung einer Anlage für den Sommer. Bei einem EER von 3 erzeugt die Wärmepumpe aus einem Kilowatt Strom drei Kilowatt Kälte. Klimageräte haben einen deutlich höheren EER als Wärmepumpen für Heizzwecke.
Der ETA, abgeleitet vom griechischen Buchstaben und Wirkungsgrad-Formelzeichen eta (η), soll in Europa künftig die JAZ als entscheidende Kennzahl ablösen. Er bezieht neben der saisonalen Leistungszahl (SCOP) den sogenannten Primärenergiefaktor mit ein, der die Verluste bei der Energieumwandlung für den eingesetzten Strom beziffert. Ein ETA von 150 Prozent bedeutet, dass die Wärmepumpe im Jahresmittel aus einer Kilowattstunde Primärenergie 1,5 Kilowattstunden Heizenergie erzeugt.
Gerätevarianten
Kann ich mit einer Wärmepumpe auch Warmwasser erzeugen?
Um Brauchwasser zu erhitzen, benötigen Sie einen zusätzlichen Warmwasserspeicher. Da für Warmwasser höhere Temperaturen nötig sind (und kurzzeitig 70 °C zur Legionellenvorbeugung), arbeitet die Wärmepumpe hier mit höheren Vorlauftemperaturen und deshalb mit einem geringeren Wirkungsgrad. Alternativ könnten Sie die Wärmepumpe mit einer Solarthermieanlage zur Warmwasserbereitung kombinieren.
Kann ich die Wärmepumpe im Sommer als Klimaanlage nutzen?
Moderne Wärmepumpen können auch zur aktiven Kühlung eingesetzt werden, der Kältekreislauf wird dann umgekehrt betrieben. Besonders effizient ist die passive Kühlung über Erdsonden oder Erdkollektoren, bei der nur die Umwälzpumpe Energie verbraucht. Die Kühlung funktioniert am besten über Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizung.
Was ist der Unterschied zwischen Monoblock- und Split-Anlagen?
Bei Monoblock-Wärmepumpen stecken alle technischen Komponenten in einem großen Gehäuse, meist im Außenbereich. Split-Anlagen teilen sich in zwei Geräte für Außen- und Inneneinheit: Das Außengerät mit Verdampfer und Verdichter nimmt die Wärme aus der Umgebung auf, das Innengerät mit Wärmetauscher und Verflüssiger gibt sie an das Heizsystem ab. Split-Systeme sind meist leiser im Betrieb, sie können höhere Leistungen erzielen, man benötigt zur Installation aber mit dem "Kälteschein" eine spezielle Zertifizierung, da hier mit Kältemittel hantiert werden muss. Split-Klimaanlagen (Luft-Luft-Systeme) für einzelne Räume können kühlen und heizen.
Das liebe Geld
Was kostet eine Wärmepumpe?
Die Kosten für eine Wärmepumpe variieren je nach System und Leistung erheblich. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kostet zwischen 12.000 und 30.000 Euro. Erdwärmepumpen sind mit 30.000 bis 45.000 Euro teurer, da zu den Geräten die Bohrungen oder Erdarbeiten für Kollektoren hinzukommen. Ähnliches gilt für Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Hinzu kommen eventuell nötige Umbaumaßnahmen zur Optimierung des Heizsystems. Mit staatlicher Förderung lassen sich die Gesamtkosten deutlich reduzieren.
Und was ist mit den laufenden Kosten?
Eine Wärmepumpe sollte alle zwei Jahre von einem Fachbetrieb gewartet werden. Dabei werden Kältekreislauf, Druck und Dichtheit überprüft, Filter gereinigt und die Einstellungen optimiert. Bei Luftwärmepumpen muss zusätzlich der Verdampfer von Laub und Schmutz befreit werden. Außerdem sollten Sie regelmäßig den Anlagendruck kontrollieren und die Außeneinheit im Winter von Schnee und Eis freihalten. Für die Wartungskosten sollten Sie jährlich 150 bis 400 Euro einplanen.
Die Betriebskosten hängen stark vom Strompreis und der Effizienz der Anlage ab. Bei einer Jahresarbeitszahl von 3 und einem Strompreis von 30 Cent pro kWh kostet eine Kilowattstunde Wärme etwa 10 Cent. Einige Energieversorger bieten spezielle Wärmepumpentarife an. Eine Photovoltaikanlage kann einen Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe abdecken. Moderne Wärmepumpensysteme können sich an die PV-Produktion anpassen und bevorzugt dann laufen, wenn kostenloser Solarstrom zur Verfügung steht.
Wie lange hält eine Wärmepumpe?
Die durchschnittliche Lebensdauer liegt bei 15 bis 20 Jahren, professionelle Installation und regelmäßige Wartung vorausgesetzt. Erdwärmepumpen können länger halten, da sie weniger Witterungseinflüssen ausgesetzt sind als Luftwärmepumpen.
Bauliche Voraussetzungen
Gibt es spezielle Auflagen für die Aufstellung?
Für Luftwärmepumpen benötigen Sie einen geeigneten Aufstellort im Außenbereich mit ausreichend Abstand zu den Nachbarn (Lärmschutz!) und einer guten Luftzirkulation. Für Erdwärmepumpen benötigen Sie eine große Grundstücksfläche für die Kollektoren oder eine Bohrgenehmigung. In Wasserschutzgebieten oder bei denkmalgeschützten Gebäuden können zusätzliche Auflagen gelten. Im Haus muss Platz für den Warmwasserspeicher und die Hydraulikkomponenten vorhanden sein. Die Stromversorgung muss eventuell verstärkt werden. Der Installateur oder die zuständige Behörde informiert über die konkreten Anforderungen. Diese variieren je nach Bundesland und Kommune stark.
Wie laut sind Luftwärmepumpen?
Moderne Luftwärmepumpen erreichen Schallleistungspegel zwischen 35 und 55 Dezibel. Das entspricht ungefähr Flüstern bis zu einer normalen Unterhaltung. Entscheidend ist die richtige Aufstellung: Halten Sie Abstand zu Nachbargrundstücken und schallharten Flächen und richten Sie den Luftauslass weg von Fenstern. Eine Nachtabsenkung und spezielle Schallschutzgehäuse können die Geräuschentwicklung weiter reduzieren.
(uk)
