Wärmespeicher Natur

Wärme ist überall: Selbst bei Minusgraden reichen Umweltwärme und etwas Strom zum Heizen aus. In einem sorgfältig abgestimmten Heizungsystem arbeiten Wärmepumpen sehr effizient.


Wärmepumpen arbeiten wie Kühlschränke - nur umgekehrt

Sie ist eine technische Meisterleistung: die Heizung, die nichts verbrennt, aber das Haus im Winter trotzdem auf kuschelige Temperaturen bringt. Genau das schaffen Wärmepumpen, die nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank arbeiten – nur mit umgekehrter Richtung. Und das funktioniert so:

  • In der Pumpe zirkuliert ein Kältemittel, das je nach Art der Wärmepumpe die Wärme der umgebenden Luft, der Erde oder des Grundwassers aufnimmt und verdampft – dieser Temperaturausgleich zwischen warm und kalt ist ein Naturgesetz.
  • Ein mit Strom betriebener Kompressor verdichtet das Kältemittel. Durch den höheren Druck steigt die Temperatur, und das heiße Gas gibt die aufgenommene Wärme an das Heizsystem ab.

Dabei kühlt es ab, kondensiert und verflüssigt sich wieder, worauf der Kreislauf wieder von vorn beginnt. Das Schöne daran ist, dass die Wärmepumpen für diesen Prozess zwar Strom benötigen, aber ein Mehrfaches an Wärmeenergie bereitstellen. Das kann gegenüber einer Gas- oder Ölheizung unterm Strich eine Heizkostenersparnis von mehr als einem Drittel bedeuten.


Effiziente Wärmepumpe

Wie viel Wärme für das zu beheizende Haus benötigt wird – im Fachjargon: wie hoch die Heizlast ist –, sollte zunächst ein Experte berechnen. Denn die Wärmepumpe arbeitet nur effizient, wenn ihre Leistungskraft der berechneten Heizlast angepasst ist. „Eine zu große Wärmepumpe ist wie ein Porsche auf dem Feldweg“, sagt Energieberaterin Nicole Gerstmayr. Doch auch eine zu kleine Pumpe kann kostspielig werden, weil sie durch einen zu großen Heizbedarf an ihre Grenzen stößt und so mehr Strom verbraucht. Erst mit der berechneten Heizlast kann ein Installateur den Einbau einer angemessenen Wärmepumpe richtig planen und umsetzen.

Der Heizbedarf hängt von vielen Faktoren ab: der Wohnfläche, der Wärmedämmung, der Heizungsart, der Klimazone und der Anzahl der Bewohner und ihren Gewohnheiten. Wärmepumpen lohnen sich vor allem, wenn ein Alt- oder Neubau mit einer guten Wärmedämmung und einer Fußboden- oder Wandflächenheizung ausgestattet ist, die mit niedrigen Temperaturen arbeitet. Denn je geringer die zu überbrückende Temperaturdifferenz, desto weniger Strom benötigt die Wärmepumpe. Und da Strom ein teurer Energieträger ist, fällt ein höherer Verbrauch besonders ins Gewicht.


Wärmepumpe: Zusammenspiel der Systemkomponenten

Die Effizienz der Wärmepumpenheizung ist also entscheidend. Die Leistungsfähigkeit misst sich in der Arbeitszahl, die mindestens bei 3 liegen sollte und in der Praxis maximal 5 erreicht. Das bedeutet, die Wärmepumpe gewinnt drei- bis fünfmal so viel Kilowattstunden Wärmeenergie aus der Umgebung, wie Strom für deren Erzeugung eingesetzt wurde.„Das europäische Gütesiegel EHPA garantiert die Arbeitszahl von Wärmepumpen“, sagt Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP). Und er betont, wie wichtig eine gute Dämmung des Hauses iist.

Denn die Leistungsfähigkeit hängt vom Zusammenspiel aller Systemkomponenten ab. Je geringer der Temperaturunterschied zwischen der benötigten Heizungstemperatur und der Wärmequelle ist, desto effizienter arbeitet die Pumpe. Gerade im Winter steigt dieser Temperaturunterschied und der Auslastungsgrad der Pumpe sinkt. Der für den Hausbesitzer wichtigste Wert ist daher die Jahresarbeitszahl. Weil Hersteller auf die äußeren Umstände keinen Einfluss haben, garantieren sie aber nur die Arbeitszahl.


Empfehlung: Auf Referenzen achten

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Wie können sich Bauherren aber davor schützen, dass ihnen eine falsch dimensionierte oder eine ineffiziente Anlage verkauft wird? „Am besten ist es, sich einen erfahrenen Installateur zu suchen und sich von ihm Referenzen nennen zu lassen“, empfiehlt Christian Stolte, Energieexperte der Deutschen Energie-Agentur (dena).

Auf der Homepage des BWP sind beispielsweise EU-zertifizierte Installateure nach Postleitzahlen aufgelistet. Ein weiterer Vorteil: Der Installateur als zentraler Ansprechpartner kümmert sich für den Bauherrn um die nötigen Gutachten und die Genehmigungen von den zuständigen Behörden.

Die Verbraucherzentrale geht aber noch einen Schritt weiter: „Wir raten Hauseigentümern, mit dem Installateur auf der Grundlage einer vorab berechneten Heizlast eine Mindestjahresarbeitszahl der Wärmepumpe zu verabreden“, so Stefan Materne, Energieexperte der Verbraucherzentrale. Entsprechende Mustervereinbarungen gibt es in jeder Energieberatungsstelle der Verbraucherzentrale.

So ist der Installateur dafür verantwortlich, dass das Gerät die zugesagte Effizienz erfüllt. Wenn nicht, muss der Installateur nachrüsten oder sich an den zusätzlich entstandenen Stromkosten beteiligen. Mit einem Wärmemengenzähler lässt sich die genaue Jahresarbeitszahl feststellen und nachweisen.

 

Entscheidend: die Wahl der Wärmequelle

Schließlich entscheidet noch ein weiterer Faktor über die Leistungsfähigkeit von Wärmepumpen: die Wärmequelle wie etwa

  • Grundwasser
  • Erdreich
  • Außenluft

Besonders effektiv sind Grundwasser-Wärmepumpen. Das Grundwasser ist eine zuverlässige Wärmequelle, weil es eine konstante Temperatur von rund 8 Grad hat. Gute Geräte können laut Verbraucherzentrale eine durchschnittliche Jahresarbeitszahl von mindestens 3,5 bis 4 erreichen. Das Problem: Nicht überall herrschen ideale Bedingungen. Mancherorts ist der Boden zu steinig, oder das Grundwasser liegt zu tief. Zudem sind die Auflagen der zuständigen Behörden für Bohrungen ins Grundwasser sehr streng.

Ebenfalls sehr effektiv arbeiten Erdwärme-Pumpen. Ab einer Tiefe von ein bis zwei Metern ist das Erdreich das ganze Jahr über frostfrei. Ab zehn Metern herrschen sogar konstante Temperaturen zwischen 8 und 10 Grad. Erdsonden nutzen die Erdwärme in einer Tiefe von 40 bis 100 Metern. Da sie wie ein Brunnen senkrecht ins Erdreich gehen, eignen sie sich vor allem für kleine Grundstücke. Horizontale Erdkollektoren werden dagegen flächig knapp unterhalb der Frostgrenze verlegt. Je nach Bodenbeschaffenheit wird für eine Heizleistung von 9 Kilowatt eine Fläche von 200 bis 500 Quadratmetern benötigt. Erdsonden arbeiten effizienter als Erdkollektoren, sind dafür aber etwas teurer. Die Verbraucherzentrale gibt für Erdwärme-Pumpen ebenfalls eine Jahresarbeitszahl von 3,5 bis 4 als gut erreichbar an.


Investitionskosten: höher als bei Gas- oder Ölheizungen

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe - einfach erklärt.

Ohne großen Aufwand kann die Außenluft als Wärmequelle erschlossen werden. Luft-Wärmepumpen sind daher vor allem bei Altbauten beliebt, da sie ohne aufwendige Erdarbeiten auskommen. Der Nachteil: Im Winter sind Luft-Wärmepumpen weniger effektiv als die anderen Systeme, weil die Außenluft kalt und der Heizbedarf groß ist. Das heißt, aufgrund der hohen Temperaturdifferenz benötigen diese Pumpen mehr Strom, um der Luft Wärmeenergie zu entziehen. Deswegen liegen die Betriebskosten nach Angaben des BWP um rund 200 Euro pro Jahr höher als bei Erdwärme- oder Grundwasser-Pumpen. Laut Verbraucherzentrale erreichen sie bestenfalls eine durchschnittliche Jahresarbeitszahl von 3,5. Dafür ist der Bauaufwand geringer, die Kosten sind um durchschnittlich 3.000 Euro niedriger.

Apropos Investitionskosten: Sie sind in der Regel etwa doppelt so hoch wie bei einer Gas- oder Ölheizung. Vor allem bei Erd- und Wasser-Wärmepumpen schlagen dabei die notwendigen Erdarbeiten und Bohrungen sowie wasserrechtliche und geologische Gutachten zu Buche. Aber es gibt auch eine gute Nachricht: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle fördert den Einbau mit beachtlichen Summen. So rechnet sich die Investition deutlich schneller.


Spar-Check

Kosten für eine Wärmepumpe mit etwa 8 bis 9 kW Heizleistung (inkl. Regelung, Pufferspeicher und Umwälzpumpe, ohne Wärmeverteilsystem; Richtwerte laut Bundesverband Wärmepumpe; Abweichungen, zum Beispiel aufgrund örtlicher geologischer Bedingungen, sind möglich):

Erd-Wärmepumpe

Anlage: etwa 8.500 bis 11.500 Euro, Erschließung der Wärmequelle mit

  • Sonden: 5.200 bis 8.500 Euro
  • Kollektoren: 2.000 bis 2.700 Euro

Wasser-Wärmepumpe

  • Anlage: etwa 9.000 bis 12.000 Euro
  • Erschließung der Wärmequelle: Brunnenanlage mit zwei Brunnen à 15 Meter circa 5.500 bis 6.000 Euro

Luft-Wärmepumpe

  • Anlage: etwa 10.000 bis 12.000 Euro
  • Erschließung der Wärmequelle: etwa 250 bis 500 Euro

Verbrauchskosten

Je nach Leistungszahl und Stromtarif kostet eine Kilowattstunde Heizwärme in der Regel drei bis vier Cent. Unter optimalen Bedingungen sind gegenüber einem alten Öl- oder Gaskessel Ersparnisse von bis zu 65 Prozent, gegenüber einem Brennwertkessel von 30 bis 40 Prozent möglich.

 

 

 


Förderung und Adressen

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Viele Energieversorger fördern den Einbau von Wärmepumpen. Die meisten Unternehmen bieten auch besonders günstige Stromtarife für den Betrieb der Wärmepumpe an.

Die KfW-Förderbank vergibt im Rahmen verschiedener Programme zinsverbilligte Darlehen beziehungsweise Zuschüsse für Wärmepumpenheizungen.

Weitere Informationen sowie Adressen von Herstellern und Fachbetrieben sind unter anderem bei den folgenden Institutionen erhältlich:

  • Bundesverband WärmePumpe: www.waermepumpe-bwp.de
  • Wärmepumpen-Marktplatz NRW: www.energieagentur.nrw.de/waermepumpen

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