Wärmepumpen liegen aktuell im Trend. Es gibt sie in unterschiedlichen Versionen und Typen, je nachdem, welcher Wärmeträger zugrunde liegt. Die Bezeichnung der Wärmepumpe ist immer eine Komposition, sprich sie setzt sich aus mehreren Begriffen zusammen. Dabei steht der erste Wärmeträger für die Wärmequelle, die von der Wärmepumpe aufgenommen wird, das zweite Wort hingegen für das Wärme transportierende Mittel. So arbeitet jede Wärmepumpenart anders, hat demnach auch unterschiedliche Vor- und Nachteile sowie differenzierte Preisklassen. Schauen wir uns nachfolgend die verschiedenen Wärmepumpen mal genauer an.
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Die Bezeichnung einer Wärmepumpe sagt bereits viel aus
Nachfolgend ist die Komposition der Bezeichnung der Wärmepumpe erklärt. Das erste Wort der Bezeichnung gibt die Wärmequelle an, die von der Wärmepumpe aufgenommen wird, das zweite Wort hingegen bildet das Wärme transportierende Mittel.
Das Wichtigste in Kürze
- Luftwärmepumpen lassen sich einfach installieren, haben aber einen geringen Wirkungsgrad
- Luftwärmepumpen sind laut, Erd- und Wasserwärmepumpen sind leise
- Erdwärmepumpen haben einen hohen Wirkungsgrad, aber sind aufwendiger in der Installation
- keine Förderung gibt es bei Warmwasser-Wärmepumpen
Wärmepumpen-Kosten-Übersicht: Tabelle
| Typus | Luftwärmepumpen | Erdwärmepumpen | Grundwasser-Wärmepumpen | Solar-Wärmepumpe |
| Bezeichnung | Luft-Wasser-Wärmepumpe | Sole-Wasser-Wärmepumpe | Wasser-Wasser-Wärmepumpe | Wärmepumpe mit Photovoltaik |
| Funktionsweise | Luft wird von außen aus der Umgebung angesaugt | arbeitet mit Sole, einer frostgeschützten Flüssigkeit, die dem Erdboden die Wärme entzieht | funktioniert durch zwei Brunnen: einen Förderbrunnen und einen Schluckbrunnen | Wärme wird durch Sonnenenergie gewonnen |
| Vorteile |
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| Nachteile |
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| Kosten | 8.000 - 16.000 EUR | 12.000 - 15.000 EUR | 9.000 - 12.000 EUR | ab 15.000 EUR |
Kann von einer Nachtspeicherheizung auf Wärmepumpe umgestellt werden?
Das Umstellen von Nachtspeicherheizung auf Wärmepumpe ist sehr aufwendig, denn im gesamten Gebäude müssten neue Rohre verlegt werden. Die Heizkörper und Heizflächen müssten nachgerüstet werden. Der Kostenaufwand wäre also enorm.
Dämmung ist wichtig für die Effizienz der Wärmepumpe
Eine ausreichende Gebäudedämmung ist ausschlaggebend für die Effizienz der Wärmepumpe. Nur, wenn die Fenster, das Dach, der Keller und die Fassade gedämmt sind, kann eine Wärmepumpe effizient arbeiten. Um die Effizienz zu prüfen, erfolgt eine Berechnung des Transmissionswärmeverlusts. Dieser Wert stellt den Verlust der Wärme des Gebäudes dar. Dabei gilt: Je höher der Wert ist, desto schlechter ist die Effizienz der Wärmepumpe. Für die Dämmung, eine Fachberatung und für den Einsatz von Wärmepumpen gibt es Fördermittel. Aktuell gibt es für den Einbau einer Wärmepumpe einen Zuschuss von bis zu 40 Prozent. Sollten Sie eine Energieberatung wünschen, so wird diese sogar bis zu 80 Prozent gefördert.
Wärmepumpe und Altbau - Geht das?
Für den Altbau, der in der Regel noch Heizkörper besitzt, eignen sich besonders Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln, denn sie erreichen hohe Vorlauftemperaturen. Natürliche Kältemittel schädigen nicht die Umwelt, können aber auch nicht überall aufgestellt werden.
So funktioniert eine Wärmepumpe
Einfach erklärt, funktioniert eine Wärmepumpe wie folgt:
Die Wärmepumpe pumpt Wärme aus Sonnenenergie, Erdwärme, Luft oder Wasser ins Haus. Dort wird sie durch den Einsatz von Strom erhitzt und zwar so viel, dass die Temperatur zum Heizen genügt.
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In diesen vier Schritten wird Wärme erzeugt
Schritt 1: Schritt 1 besteht aus dem Verdampfen des Kältemittels. Das Kältemittel befindet sich im Verdampfer, das aber schon bei sehr geringen Temperaturen, selbst der Erdtemperatur, verdampft.
Schritt 2: Nun ist das Kältemittel verdampft und wird im strombetriebenen Kompressor verdichtet. Durch die Verdichtung des Dampfes wird der Druck des Kältemittels erhöht. Das wiederum lässt die Temperatur steigen.
Schritt 3: Jetzt ist es an der Zeit, das erwärmte Kältemittel in den Kondensator zu leiten. Der Kondensator ist ein Verflüssiger, der das Kältemittel verflüssigt. Während des Prozesses wird Wärme an das Heizungswasser abgegeben. Die Heizkörper werden nun warm.
Schritt 4: Hat das Kältemittel nun seine Wärme an das Heizungswasser abgegeben, gelangt es in flüssiger Form durch das thermostatische Expansionsventil nach einem Druckabbau zum Verdampfer. Dort beginnt dann der Prozess von Neuem.
Die Wärmepumpe in 237 Sekunden leicht erklärt
Quelle: youtube.com
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe im Detail
Luft-Wasser-Wärmepumpen sind vergleichsweise günstig in der Anschaffung. Zudem kann man sie überall aufstellen, denn Luft ist überall vorhanden. Leider sind hier die Betriebskosten höher als bei anderen Wärmepumpen-Arten, denn im Winter, wenn die Wärmepumpe am meisten wegen der Heizungsperiode arbeitet, ist auch die Außentemperatur am niedrigsten. Dies hat zur Folge, das die kalte Luft viel mehr erhitzt werden muss als im Sommer, was wiederum höhere Stromkosten nach sich zieht. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen ist es sogar manchmal nötig, einen zweiten Wärmeerzeuger wie einen elektrischen Heizstab oder einen Gaskessel zu betreiben.
Variante 1: Wärmepumpe wird innen aufgestellt
Luft-Wärmepumpen können innen, außen und auch gesplittet aufgestellt werden. Innen benötigt die Wärmepumpe rund 1,2 qm Platz. Hier wird die Luft durch einen Schlauch angesaugt. Dafür muss die Wand durchgebohrt werden. Innen stehende Wärmepumpen finden sich deshalb häufig in Neubauten.
Variante 2: Wärmepumpe wird außen aufgestellt
Wenn die Wärmepumpe außen aufgestellt wird, wird die Wärme durch eine dünne Leitung in den Keller transportiert und von dort aus zum Heizen aufbereitet. Allerdings ist bei dieser Variante die Lärmkulisse für die Nachbarschaft und für einen selbst am höchsten, denn es finden sich alle Komponenten der Wärmepumpe außen. Die Wärmepumpe hört man auch, wenn man im Gebäude ist, weshalb es sich hier lohnt, diese etliche Meter vom Wohngebäude weg zu installieren.
Variante 3: Wärmepumpe wird gesplittet
Bei der gesplitteten Variante befinden sich der Ventilator und der Verdampfer außen, der Kompressor und Verflüssiger innen. Damit ist die Geräuschkulisse hier gering für die Nachbarschaft. Insgesamt benötigt man innen weniger als 0,5 qm für die Wärmepumpe.
Die empfohlene Leistung der Wärmepumpe
Das Umweltbundesamt hat eine Empfehlung für die Leistung der Wärmepumpe ausgesprochen. Diese bezieht sich auf die Lärmkulisse und die Leistung.
Eine Wärmepumpe sollte folgende Werte einhalten:
Wärmepumpe innen:
- bis zu 6 Kilowatt Leistung: unter 55 Dezibel
- 6 bis 12 Kilowatt Leistung: unter 60 Dezibel
- über 12 Kilowatt: unter 65 Dezibel
Wärmepumpe außen:
- weniger als 50 Dezibel
So funktioniert die Sole-Wasser-Wärmepumpe
Sole-Wasser-Wärmepumpen werden auch als Erdwärmepumpen bezeichnet. Bei dieser Form wird eine frostgeschützte Flüssigkeit, die Sole, durch Heizschläuche, die im Boden verlegt werden, gepumpt. Dabei entziehen sie dem Erdboden Wärme, was auch als oberflächennahe Geothermie bezeichnet wird. Die Schläuche können dabei entweder vertikal als Sonden in den Boden verlegt werden oder aber auch horizontal als Kollektoren.
Die Erdwärmepumpe mit Kollektoren
Grundsätzlich werden Kollektoren flächig in 1,5 m Tiefe verlegt, denn dort sind sie gegen Frost geschützt. In dieser Tiefe besteht die Erdwärme aus Regenwasser und aus Sonnenenergie. Damit dort, wo die Kollektoren verlegt sind, weiterhin Sonnenenergie und Regenwasser hinkommen kann, darf diese Fläche nicht überbaut werden. Sie muss also frei bleiben. Selbst tiefwurzelnde Pflanzen wie Rosen, Flieder und viele Bäume dürfen dort nicht gepflanzt werden. Die Kollektoren sind aber an der Oberfläche unsichtbar. Der größte Nachteil dieser Erdwärmepumpe ist, dass großflächig gegraben werden muss, was das finanzielle Budget belastet.
Als Faustformel gilt: 25 Watt Wärme kann ein Quadratmeter Boden erzeugen. Man benötigt etwa 300 qm Kollektoren für 10 Kilowatt, wenn die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe 4 beträgt.
Wichtig ist, dass die Kollektoren nicht in zu geringer Zahl verlegt werden, denn sonst reicht die Wärmeerzeugung an kalten Tagen nicht aus und ein Heizstab muss einspringen, was wiederum zu höheren Stromkosten führt.
Erdwärme-Sonden für die Wärmegewinnung
Im Gegensatz zu Kollektoren sind Erdwärme-Sonden platzsparend. Sie benötigen nur ein Bohrloch von rund 30 bis 200 m, durchschnittlich aber 100 m Tiefe. Der Abstand zu den Sonden untereinander beträgt in der Regel zwischen 6 bis 10 m. Sonden werden sehr selten mit einem Heizstab unterstützt, denn sie liefern sehr effizient Wärme, was sich aus der konstanten Bodentemperatur ergibt. In einer Tiefe von 10 m beträgt die Temperatur im Erdreich ganzjährig 10 Grad Celsius. Als Faustformel gilt hier: 150 m tief verlegte Sonden produzieren rund 10 Kilowatt Heizleistung.
Wirkung der Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe müssen zwei Brunnen gebohrt werden: einen Förderbrunnen mit bis zu 50 m Tiefe, durch den das Grundwasser bezogen wird und einen Schluckbrunnen, durch den das Wasser wieder in den Boden zurückgeleitet wird. Zu beachten ist dabei: Je tiefer gebohrt wird, desto höher steigen die Betriebskosten. Daher empfiehlt sich eine Bohrtiefe von 10 bis 20 m. Jedoch muss auch hier darauf geachtet werden, dass die Wassermenge ausreicht. Wenn erst in 30 m Tiefe genügend Wasser für den Betrieb der Wärmepumpe vorhanden ist, muss also bis 30 m Tiefe gebohrt werden. Als Faustregel gilt: 1 Liter pro Sekunde ist nötig für eine Heizleistung von 15 Kilowatt.
Genehmigung ist unumgänglich
Für den Bau und Betrieb einer Grundwasser-Wärmepumpe ist eine Genehmigung nötig. Diese muss bei der Wasserbehörde eingeholt werden. Für die Ausstellung der Genehmigung wird das Wasser analysiert und die Zusammensetzung bestimmt.
Grundwasser-Wärmepumpen sind wirkungsvoll
Da Grundwasser eine Temperatur von 8 bis 10 Grad konstant auch im Winter hat, so sind Grundwasser-Wärmepumpen genauso effizient wie Erdwärmepumpen.
Fazit: Welche Wärmepumpe ist die beste?
Luftwärmepumpen sind laut und haben einen mittelmäßigen Wirkungsgrad, lassen sich aber leicht ohne Bohrungen installieren. Erd- und Wasserwärmepumpen sind dagegen geräuschearm, jedoch ist hier die Installation teurer, da im Erdreich gebohrt werden muss. Allerdings sind beide wirkungsvoller. Letzten Endes wird bei vielen Immobilienbesitzern der Geldbeutel entscheiden. Beliebt sind Luft-Wasser-Wärmepumpen, da sie kostengünstiger sind. Wer allerdings in einem Reihenmittelhaus wohnt, sollte sich diese Variante wegen der Lautstärke überlegen. Zudem gibt es bestimmte gesetzliche Vorgaben zur Installation. Nicht jedes Reihenhaus darf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe installieren. Erdwärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen sind kostspieliger, aber dafür weniger geräuschvoll.