Wärmepumpe: kann effizient mit Umweltwärme arbeiten

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – passend ausgelegt – eine effiziente Heizlösung sein, die Umweltwärme nutzt. Bei einer Wärmepumpe wird die natürliche Energie aus dem Grundwasser (Wasser-Wasser-Wärmepumpen), der Erde (Sole-Wasser-Wärmepumpen) oder der Luft (Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen) in nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser umgewandelt. Wärmepumpen können – je nach Gebäude, Auslegung und Strommix – beim Senken des Energieverbrauchs unterstützen und im Betrieb geringere Emissionen ermöglichen.

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Moderne Wärmepumpen nutzen zur Energiegewinnung verschiedene Quellen: Luft, Boden, Wasser und Abwärme. Je nach den örtlichen Gegebenheiten und der benötigen Wärmemenge muss die richtige Wärmepumpe ausgewählt werden. Folgende grundsätzlichen Wärmepumpen-Systeme gibt es:

Luft-Wasser-Wärmepumpe
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist eine besonders platzsparende Wärmepumpe mit vergleichsweise geringen Anschaffungskosten. Diese Wärmepumpe nutzt die Wärme aus der Umgebungsluft für die Energiegewinnung. Ein Ventilator saugt die Umgebungsluft an und bringt sie zu einem eingebauten Luft-Wärmetauscher. Das darin enthaltene Kältemittel kommt mit der warmen Außenluft in Verbindung, erwärmt sich bis es schließlich zu verdampfen beginnt. Nach der Verdichtung und der anschließenden Verflüssigung kann die so gewonnene Wärme zum Heizen oder zur Warmwassergewinnung genutzt werden. Diese Wärmepumpen sind für die Installation fast überall geeignet. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden, wie Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt, wo sie – passend ausgelegt – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung eingesetzt werden können. Durch moderne Systemlösungen lassen sich Wärmepumpen auch in vielen älteren Gebäuden einsetzen – nach Prüfung der Voraussetzungen vor Ort.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – passend ausgelegt – sehr effizient arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann mithilfe der im Erdboden gespeicherten Wärme – je nach Auslegung und Stromtarif – wirtschaftlichen Wärme- und Warmwasserkomfort ermöglichen. Je nach Auslegung kann eine Erdwärmepumpe aus 1 kWh Strom ein Mehrfaches an nutzbarer Wärme bereitstellen, weil zusätzlich Umweltwärme aus dem Erdreich genutzt wird. Denn ein großer Teil der benötigten Energie stammt als Umweltwärme aus dem Erdreich und ergänzt den eingesetzten Strom im Betrieb. Auch im Sommer lässt sich die Technik der Sole/Wasser-Wärmepumpe nutzen, indem die niedrigen Temperaturen im Erdreich aktiv zum Kühlen der Wohnräume verwendet werden.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Grundwasser ist ein guter Energiespeicher, der das ganze Jahr über konstante Temperaturen von über zehn Grad Celsius liefert. Das kann – bei passenden Standortbedingungen und fachgerechter Auslegung – zu einem über das Jahr hinweg guten Wirkungsgrad der Wasser-Wasser-Wärmepumpe beitragen. Das Grundwasser wird aus einem Förderbrunnen zur Wärmepumpe geleitet. Diese entzieht dem Wasser Wärme, die anschließend zum Heizen und der Warmwasserbereitung verwendet werden. Ein entscheidender Aspekt bei der Planung einer solchen Wärmepumpe ist der Wasserschutz. Die zuständigen Behörden müssen für die Installation eine Genehmigung erteilen.

Luft-Luft-Wärmepumpen (Abluft)
Abluft-Wärmepumpen nutzen die thermische Energie, die die Raumluft durch Heizkörper und Flächenheizungen, aber auch durch Beleuchtung, elektrische Geräte oder Körperwärme aufnimmt. Durch ein System mit kontrollierter Wohnungslüftung, Wärmerückgewinnung und Abluft-Wärmepumpe lässt sich diese Energie wiederverwenden. Da die Abluft gegenüber der Außenluft nur in begrenzter Menge zur Verfügung steht, muss die Leistung der Abluftwärmepumpe gut eingestellt werden. Sie planen ein System aus kontrollierter Wohnraumlüftung, Wärmerückgewinnung und Abluft-Wärmepumpe als einzige Heizquelle? Dann sollte ihr Haus einen hohen Effizienzstandard haben oder ein sogenanntes Niedrigenergie- oder Effizienzhaus sein.

• Heizen mit Umweltwärme – je nach Strommix mit Potenzial für geringere Emissionen
• Kann energieeffizient arbeiten und sich je nach Situation wirtschaftlich rechnen
• In der Regel geringer Wartungsaufwand
• Je nach Voraussetzungen sind staatliche Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Wärmenutzung mit Potenzial für geringere CO2-Emissionen – je nach Strommix

Wärmepumpe kaufen

Wärmepumpen entziehen dem Außenbereich Wärme und geben diese an das Haus in Form von Heizenergie ab. Kernprinzip jeder Wärmepumpe ist der Kältekreislauf. Die für diesen Prozess benötigte Energie ist geringer als die am Ende übertragene Wärmeenergie.
Unabhängig davon, ob Wasser, Erde oder Luft als Wärmequelle dient, lässt sich die Grundfunktionsweise, der Kältekreisprozess, aller Wärmepumpen in vier Phasen unterteilen:

Verdampfung: Ein Kältemittel zirkuliert in der Wärmepumpe und verdampft bei niedriger Temperatur und Druck, indem es Wärme aus einer Wärmequelle aufnimmt.

Kompression: Der Dampf wird dann von einem Kompressor angesaugt und verdichtet, wodurch seine Temperatur und sein Druck steigen.

Kondensation: Der heiße Dampf gibt seine Wärme an das Heizsystem oder Warmwasser des Hauses ab, indem er in einem Wärmeübertrager kondensiert. Dabei gibt er seine Energie ab und wird wieder flüssig.

Expansion: Durch ein Expansionsventil wird der Druck des flüssigen Kältemittels reduziert, wodurch es abkühlt und der Kreislauf von vorne beginnen kann.

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Der Einbau einer Wärmepumpe in einem Bestandsgebäude ist technisch gut machbar. Die entscheidende Frage ist nicht, ob eine Wärmepumpe funktioniert, sondern wie sie optimal integriert wird. Dank moderner Technologien und passender Systemlösungen können Wärmepumpen – je nach Gebäude und Auslegung – auch im Altbau effizient heizen.

Welche Wärmepumpe ist die richtige?
Eine individuelle Planung durch uns als Fachbetrieb ist entscheidend, um die optimale Lösung für Ihr Gebäude zu finden. Die Wahl des passenden Systems hängt von mehreren Faktoren ab:

• Luft/Wasser-Wärmepumpe: Häufig die erste Wahl, da sie flexibel einsetzbar und mit geringem baulichen Aufwand installierbar ist.

• Sole/Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme): Besonders effizient, erfordert jedoch Erdsondenbohrungen oder Flächenkollektoren.

• Wasser/Wasser-Wärmepumpe: Nutzt Grundwasser als Energiequelle, setzt aber eine behördliche Genehmigung voraus.

Kann eine Wärmepumpe in Ihrem Altbau effizient arbeiten?
Wir als Fachbetrieb können prüfen, ob Ihr bestehendes Heizsystem für eine Wärmepumpe geeignet ist oder welche Anpassungen sinnvoll sind. Damit eine Wärmepumpe wirtschaftlich arbeitet, sollten folgende Bedingungen möglichst erfüllt sein:

• Niedrige Vorlauftemperaturen: Je niedriger die Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Ideal sind Temperaturen von 30–40 °C.
• Gute Wärmedämmung: Eine verbesserte Dämmung reduziert den Wärmebedarf und steigert die Effizienz der Wärmepumpe. Maßnahmen wie Fenster- und Türentausch, Fassadendämmung oder Dachisolierung sind dabei vorteilhaft.
• Passende Heizflächen: Fußboden- und Wandheizungen sind optimal, aber auch moderne Heizkörper mit großer Oberfläche (z. B. Niedertemperatur-Heizkörper) können mit einer Wärmepumpe effizient betrieben werden.

Die Nachrüstung einer Wärmepumpe im Altbau ist technisch möglich und kann – je nach Gebäude, Tarif und Förderung – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit der richtigen Planung kann eine Lösung entstehen, die den Energieverbrauch – je nach Ausgangslage – senken hilft und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern kann. Lassen Sie sich individuell beraten – wir unterstützen Sie gerne.

Ja! Viele Bestandsgebäude haben keine Fußbodenheizung, aber das ist kein Ausschlusskriterium für eine Wärmepumpe. Wichtig ist, dass die vorhandenen Heizkörper auf niedrige Vorlauftemperaturen ausgelegt sind.

• Bestehende Heizkörper können oft weiter genutzt werden, wenn sie ausreichend dimensioniert sind.
• Falls notwendig, lassen sich größere oder spezielle Niedertemperatur-Heizkörper nachrüsten.
• Wenn Heizkörper getauscht werden müssen, ist das meist deutlich günstiger als eine komplette Fußbodenheizung.
• Ein hydraulischer Abgleich kann das Heizsystem besser einregeln und die Effizienz der Wärmepumpe verbessern helfen.

Wie viel Sie pro Jahr durch Ihre Wärmepumpe sparen, ist stark von der im Betrieb erreichten Jahresarbeitszahl und dem Verhältnis von Wärmepumpenstrompreis und dem Preis der alternativen fossilen Brennstoffe ab. Eine Erdwärmepumpenanlage mit hoher Jahresarbeitszahl kann – je nach Vergleichssystem, Tarif und Gebäude – die Energiekosten deutlich reduzieren. Die Amortisationszeit einer Wärmepumpe hängt stark von Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und Verbrauch ab und kann je nach Situation deutlich variieren.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren
Eine Anlage zur Solarthermie nutzt die frei verfügbare Sonnenenergie, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärme kann dann zur Erwärmung von Gebrauchswasser verwendet werden. Es gibt zwei Möglichkeiten, Solarthermie mit einer Wärmepumpe zu verbinden:
Erstens, die direkte Unterstützung: Hierbei wird die Sonnenenergie unmittelbar in das Heizsystem eingespeist. In Kombination können Solarthermieanlage und Wärmepumpe – passend ausgelegt – Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen.
Zweitens, die indirekte Unterstützung: Bei dieser Methode wird die Solarwärme zur Wärmequelle der Wärmepumpe (z.B. Erdboden) hinzugefügt. Das dadurch mögliche höhere Temperaturniveau kann den Stromverbrauch der Wärmepumpe – je nach Systemauslegung – reduzieren helfen.

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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können gut zusammenpassen. Eine Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch und Auslegung – Strom für die Wärmepumpe bereitstellen und so die Heizkosten reduzieren helfen. Im Gegenzug kann die Wärmepumpe durch einen höheren Eigenverbrauch des Solarstroms die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage verbessern helfen. Auch die Umwelt kann profitieren: Wenn die Wärmepumpe mit selbst erzeugtem PV-Strom betrieben wird, lässt sich der Netzstrombezug je nach Ertrag und Verbrauch reduzieren.

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Wärmepumpe mit Gas-Brennwerttechnik kombinieren (Hybrid-Heizung)
Durch die Kombination mit einem Gas-Brennwertgerät entsteht eine Hybrid-Heizung. Dieses System bietet viele Vorteile, da sich die Wärmeerzeuger ergänzen. Sollte die Leistung der Wärmepumpe nicht ausreichen, wird das Gas-Brennwertgerät zugeschaltet, sodass die beiden Wärmeerzeuger parallel arbeiten. Alternativ gibt es auch Systeme, bei denen nur jeweils die Wärmepumpe oder der Brennwertkessel für Wärme und warmes Wasser sorgen. Die Planung einer Hybridheizung erfordert Erfahrung, damit die Technik im Zusammenspiel effizient arbeiten kann – wir beraten Sie gern umfassend!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich unbedingt vorher über mögliche Zuschüsse und Förderprogramme informieren. Je nach Förderprogramm müssen Anträge häufig vor Beginn der Sanierungsmaßnahmen gestellt werden. Wir unterstützen Sie bei der Prüfung und Antragstellung.

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Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können auch für angenehme Kühlmomente im Sommer sorgen, sofern sie entsprechend dimensioniert sind. Durch die Umkehrung des Kältekreislaufs wird die Wärmepumpe in den warmen Monaten für Kühlzwecke genutzt. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung ist es – je nach Gebäude und Auslegung – möglich, die Raumtemperatur im Haus um bis zu 3 °C abzusenken. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann eine Wärmepumpe – je nach System und Regelung – eine gezielte Temperierung der Räume unterstützen. Die Kühlung kann je nach Umweltwärme und Leistung der Wärmepumpe aktiv oder passiv erfolgen. Es ist jedoch wesentlich zu beachten, dass die Kühlkapazität einer Wärmepumpe nicht mit der herkömmlichen Klimaanlage vergleichbar ist.