Wärmepumpe: Umweltwärme nutzen und effizient heizen

Wärmepumpen nutzen Umweltwärme und können – bei passender Auslegung – eine effiziente Lösung für Heizung und Warmwasser sein. 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 – den Energieeinsatz für Heizung und Warmwasser reduzieren und den Einsatz fossiler Brennstoffe im Betrieb verringern.

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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 bei passenden Rahmenbedingungen in vielen Gebäuden gut installierbar. Sie werden häufig in privaten Wohngebäuden eingesetzt und können – bei passender Auslegung – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung genutzt werden. Dank moderner Technik können Wärmepumpen – je nach Gebäude und Heizsystem – auch in älteren Gebäuden eine passende Lösung sein.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – bei passender Auslegung – effizient arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – abhängig von Auslegung, Jahresarbeitszahl und Strompreis – dazu beitragen, Wärmekosten zu reduzieren und einen hohen Warmwasserkomfort zu ermöglichen. Je nach Anlage und Betriebsbedingungen kann eine Erdwärmepumpe aus 1 kWh Strom ein Mehrfaches an Wärmeenergie bereitstellen (maßgeblich sind COP/Jahresarbeitszahl). Ein großer Teil der bereitgestellten Wärme stammt als Umweltwärme aus dem Erdreich; wie hoch der Anteil ist, hängt von Anlage und Jahresarbeitszahl ab. 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 zu einem über das Jahr hinweg guten Wirkungsgrad beitragen, abhängig von Auslegung und Betriebsbedingungen. 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.

• Kann den Einsatz fossiler Brennstoffe im Betrieb reduzieren
• Kann effizient arbeiten und laufende Kosten entlasten
• Wartungsarm im laufenden Betrieb
• Je nach Voraussetzungen förderfähig
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Kann CO2-Emissionen im Betrieb reduzieren

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 – je nach Gebäude und Heizsystem – technisch in vielen Fällen gut machbar. Wichtig ist weniger die Grundfunktion, sondern wie eine Wärmepumpe passend geplant und integriert wird. Dank moderner Technologien und passender Systemlösungen können Wärmepumpen – je nach Altbau und Heizsystem – eine effiziente Heizlösung sein.

Welche Wärmepumpe ist die richtige?
Eine individuelle Planung durch uns als Fachbetrieb ist wichtig, um eine passende 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): Kann – bei passender Auslegung – sehr effizient arbeiten, 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 arbeiten kann, 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, Auslegung und Energiekosten – wirtschaftlich sinnvoll sein; eine individuelle Berechnung ist dafür entscheidend. Mit der richtigen Planung lässt sich eine Lösung finden, die – je nach Ausgangslage – dazu beitragen kann, den Energieverbrauch zu senken und den Einsatz fossiler Brennstoffe im Betrieb zu verringern. 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 so die Effizienz der Wärmepumpe unterstützen.

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. Bei einer gut ausgelegten Erdwärmepumpe mit hoher Jahresarbeitszahl können die Energiekosten je nach Ausgangssystem, Energiepreisen und Gebäude sinken; eine individuelle Berechnung ist dafür entscheidend. Die Amortisationszeit einer Wärmepumpe hängt stark von Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und dem Gebäude ab und sollte individuell berechnet werden.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren

Eine Anlage zur Solarthermie nutzt 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 erzeugen die Solarthermieanlage und die Wärmepumpe zusammen die notwendige Wärme für Heizung und Warmwasser.

Zweitens, die indirekte Unterstützung: Bei dieser Methode wird die Solarwärme zur Wärmequelle der Wärmepumpe (z.B. Erdboden) hinzugefügt. Das erhöhte Temperaturniveau kann – je nach Auslegung und Betriebsweise – den Strombedarf der Wärmepumpe reduzieren.

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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich gut ergänzen. Mit einer Photovoltaikanlage kann selbst erzeugter Strom – je nach Eigenverbrauch und Anlagenauslegung – für die Wärmepumpe genutzt werden und so dazu beitragen, die laufenden Heizkosten zu entlasten. Im Gegenzug kann eine Wärmepumpe durch höheren Eigenverbrauch des Solarstroms dazu beitragen, die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage zu verbessern – abhängig von Auslegung und Nutzungsprofil. Auch energetisch kann das Vorteile haben: Der vor Ort erzeugte Solarstrom stammt aus Sonnenenergie und kann den Netzstrombezug 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 passend ausgelegt und effizient betrieben werden kann – wir beraten Sie gern individuell!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich unbedingt vorher über etwaige Zuschüsse und Fördermöglichkeiten informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie bei der Orientierung zu Fördermöglichkeiten und bei der 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 kann die Raumtemperatur je nach Auslegung und Gebäudesituation spürbar abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann die Wärmepumpe die Raumtemperatur gezielter regeln. 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.

Bitte beachten Sie: Da gesetzliche Regelungen Änderungen unterliegen können, bieten die angegebenen Zahlen keine Gewährleistung, und es können daraus keine Ansprüche abgeleitet werden.