Wärmespeicher Natur

Selbst bei Minusgraden reichen Umweltwärme und etwas Strom zum Heizen aus. Damit eine Wärmepumpe dabei effizient arbeitet, kommt es auf eine sorgfältige Planung an.


Wärmepumpen arbeiten wie Kühlschränke - nur umgekehrt

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.

 

Wärmepumpenleistung hängt vom Zusammenspiel aller Systemkomponenten ab

Eine entscheidende Rolle spielt also, wie effizient die Wärmepumpenheizung arbeitet. Die Leistungsfähigkeit misst sich in der sogenannten Arbeitszahl, die mindestens bei 3 liegen sollte und in der Praxis maximal 5 erreicht. Das bedeutet, sie gewinnt drei- bis fünfmal so viel Kilowattstunden Wärmeenergie aus der Umgebung, wie Strom für deren Erzeugung eingesetzt wurde. Eine weniger leistungsstarke Wärmepumpe führt eventuell sogar zu einem Verlustgeschäft, weil fehlende Effizienz durch teuren Strom ausgeglichen werden muss. „Das europäische Gütesiegel EHPA garantiert die Arbeitszahl von Wärmepumpen“, versichert Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP). Und er betont, dass Wärmepumpen in gut gedämmten Häusern mit einer Flächenheizung besonders ertragreich arbeiten.

Das liegt daran, dass die Leistungsfähigkeit nicht nur von der Technik der Hersteller abhängt, sondern vom Zusammenspiel aller Systemkomponenten. Je geringer der Temperaturunterschied zwischen der benötigten Heizungstemperatur und der Wärmequelle im Erdreich ist, desto effizienter arbeitet die Pumpe. Gerade im Winter, wenn es drinnen heimelig warm sein soll, steigt dieser Temperaturunterschied, und der Auslastungsgrad der Pumpe sinkt. Der für den Hausbesitzer wichtigste Wert ist daher die Jahresarbeitszahl. Sie gibt verlässlich Auskunft über die Leistung der tatsächlich vor Ort installierten Anlage im Durchschnitt eines ganzen Jahres. Weil Hersteller auf die äußeren Umstände keinen Einfluss haben, garantieren sie nur die Arbeitszahl, nicht aber die Jahresarbeitszahl. Und hier kommt es immer wieder zu größeren Abweichungen. Für diesen Fall bietet der BWP Hilfe an. Stawiarski: „Wenn sich bei uns ein unzufriedener Kunde meldet, kümmern wir uns darum und reden mit dem Hersteller.“

Wenn sich bei uns ein unzufriedener Kunde meldet, kümmern wir uns darum und reden mit dem Hersteller.


Empfehlung: Auf Referenzen achten

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 Mindest-jahresarbeitszahl 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.

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Entscheidend: die Wahl der Wärmequelle

Schließlich entscheidet noch ein weiterer Faktor über die Leistungsfähigkeit von Wärmepumpen: die Wärmequelle wie etwa Außenluft, Grundwasser oder Erdreich. 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 etwa doppelt so hoch wie bei einer Gas- oder Ölheizung

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 3000 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 bis zu 3000 Euro. So rechnet sich die Investition deutlich schneller.

 

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