Wärmepumpe: effizient geplant – je nach Strommix mit weniger fossiler Wärme

Eine Wärmepumpe kann – passend ausgelegt – effizient Wärme bereitstellen und im Heizbetrieb den Einsatz fossiler Brennstoffe reduzieren. 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 im Heizbetrieb senken und fossile Brennstoffe teilweise ersetzen.

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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 in vielen Gebäudesituationen installierbar – abhängig von Aufstellort, Schallschutzanforderungen und der passenden Auslegung. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden eingesetzt und können – je nach Heizlast, passender Auslegung und geeigneten Heizflächen – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung genutzt werden. Dank moderner Technologien können Wärmepumpen – je nach Gebäudezustand, Vorlauftemperaturen und passender Auslegung – auch in älteren Gebäuden sinnvoll eingesetzt werden.

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 Stromtarif – zu wirtschaftlichen Betriebskosten für Wärme und Warmwasser beitragen. Je nach Auslegung und Betriebsbedingungen kann eine Sole/Wasser-Wärmepumpe aus 1 kWh Strom mehrere kWh nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen. Ein großer Teil der benötigten Wärme stammt als Umweltwärme aus dem Erdreich; für Betrieb und Anlage fallen jedoch weiterhin Strom- und Systemkosten an. 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 geeigneten Standortbedingungen und passender Auslegung – zu einem über das Jahr hinweg effizienten Betrieb 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, z. B. als Niedrigenergie- oder Effizienzhaus.

• Kann im Heizbetrieb fossile Brennstoffe reduzieren
• Kann effizient arbeiten und sich je nach Rahmenbedingungen rechnen
• In der Regel mit überschaubarem Wartungsaufwand
• Je nach Voraussetzungen sind staatliche Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Kann – je nach Auslegung und Einbausituation – die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) erfüllen
• Kann – je nach Strommix – die CO₂-Emissionen im Heizbetrieb 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 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, Vorlauftemperaturen und Auslegung – auch in Altbauten effizient betrieben werden.

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 betrieben werden kann, sollten folgende Bedingungen möglichst erfüllt sein:

• Niedrige Vorlauftemperaturen: In der Regel gilt: In der Regel gilt: Je niedriger die Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Ideal sind Temperaturen von 30–40 °C.
• Gute Wärmedämmung: Eine verbesserte Dämmung kann den Wärmebedarf reduzieren und die Effizienz der Wärmepumpe steigern. 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 – abhängig von Gebäudezustand, Auslegung, Stromtarif und Förderung – wirtschaftlich sinnvoll sein; eine individuelle Berechnung schafft Klarheit. Mit der richtigen Planung kann eine passende Lösung entstehen, die – je nach Ausgangssystem, Gebäude und Auslegung – den Energieverbrauch senken und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern helfen 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 – je nach Ausgangszustand – 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. Eine Erdwärmepumpenanlage mit hoher Jahresarbeitszahl kann – abhängig von Energiepreisen, Gebäude und Vergleichssystem – die laufenden Energiekosten spürbar senken. Die Amortisationszeit einer Wärmepumpe hängt u. a. von Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und Effizienz ab und sollte individuell berechnet werden.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren
Eine Anlage zur Solarthermie nutzt Sonnenenergie als frei verfügbare Quelle, 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 – je nach Auslegung und Nutzung – einen Teil der 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 erhöhte Temperaturniveau kann – je nach Systemauslegung und Betriebsweise – dazu beitragen, den Stromverbrauch der Wärmepumpe zu senken.

Mehr zur Solarthermie

Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich sinnvoll ergänzen. Mit einer Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch, Anlagenauslegung und Stromtarif – ein Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe günstiger gedeckt werden, was die Heizkosten entlasten kann. Im Gegenzug kann eine Wärmepumpe – je nach Eigenverbrauch, Regelung und Tarifmodell – die Nutzung des Solarstroms erhöhen und so die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage unterstützen. Auch ökologisch kann das sinnvoll sein: Vor Ort erzeugter Solarstrom kann – je nach Nutzung – den Netzstrombezug reduzieren und so den Strommix im Betrieb verbessern.

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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 gut geregelt betrieben werden kann – wir beraten Sie gern!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich – je nach Förderfähigkeit – vorher über mögliche Zuschüsse und Förderprogramme informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie gerne bei der Orientierung zu möglichen Förderungen und den nächsten Schritten.

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Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können – bei passender Auslegung – auch zur Kühlung im Sommer beitragen. Durch die Umkehrung des Kältekreislaufs wird die Wärmepumpe in den warmen Monaten für Kühlzwecke genutzt. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung kann – je nach Gebäude, Auslegung und Wetterlage – eine spürbare Absenkung der Raumtemperatur möglich sein. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann – je nach Systemauslegung – eine gezielte Temperierung der Räume unterstützt werden. 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 herkömmlicher Klimaanlagen vergleichbar ist.