Wärmepumpe – effizient geplant, mit Umweltwärme betrieben

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – passend ausgelegt – eine leistungsfähige Heizlösung sein und Umweltwärme für Heizung und Warmwasser nutzbar machen. 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 Stromquelle – den Energiebedarf für Heizung senken und im Betrieb zu geringeren Emissionen beitragen.

Zum Erklärvideo

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 – je nach Gebäude und Aufstellmöglichkeiten – in vielen Fällen gut installierbar. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden, wie Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt, wo sie – passend ausgelegt – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung eingesetzt werden können. Dank moderner Technik können Wärmepumpen – je nach Gebäudezustand und Heizsystem – auch in älteren Gebäuden eingesetzt werden, wenn die Auslegung dazu passt.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – bei passender Auslegung und geeigneten Systemtemperaturen – effizient arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – abhängig von Auslegung, Strompreis und Gebäude – einen kosteneffizienten Betrieb für Heizung und Warmwasser ermöglichen. Je nach Auslegung kann eine Erdwärmepumpe mit 1 kWh Strom mehrere kWh Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen; entscheidend sind dabei unter anderem Systemtemperaturen und die erreichte Effizienz im Betrieb. Ein großer Teil der benötigten Wärme stammt als Umweltwärme aus dem Erdreich; für den Betrieb wird zusätzlich Strom benötigt. 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 passenden Rahmenbedingungen – zu einer über das Jahr hinweg hohen Effizienz 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 kann ein Teil dieser Energie erneut genutzt werden. 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.

• Heizsystem mit Potenzial für geringere Emissionen – je nach Stromquelle und Auslegung
• Kann energieeffizient und wirtschaftlich sein – bei passender Auslegung
• Geringer Wartungsaufwand – regelmäßige Checks bleiben sinnvoll
• Staatliche Fördermittel können möglich sein – je nach Voraussetzungen
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Wärmenutzung mit Potenzial für niedrige Emissionen – bei erneuerbarem Strom

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.

Zum Erklärvideo

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 – auch für Altbauten eine passende Heizlösung sein und bei geeigneten Voraussetzungen effizient betrieben werden.

Welche Wärmepumpe ist die richtige?
Eine individuelle Planung durch uns als Fachbetrieb ist entscheidend, 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 geeigneten Bedingungen und passender Auslegung – 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 häufig wirtschaftlich betrieben werden 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 kann den Wärmebedarf reduzieren und die Effizienz der Wärmepumpe verbessern. Maßnahmen wie Fenster- und Türentausch, Fassadendämmung oder Dachisolierung sind dabei vorteilhaft.
• Passende Heizflächen: Fußboden- und Wandheizungen sind häufig gut geeignet, und auch moderne Heizkörper mit großer Oberfläche (z. B. Niedertemperatur-Heizkörper) können – bei passender Auslegung – effizient mit einer Wärmepumpe betrieben werden.

Die Nachrüstung einer Wärmepumpe im Altbau ist technisch möglich und kann – abhängig von Gebäude, Auslegung und Energiekosten – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit der richtigen Planung lässt sich eine Lösung finden, die – je nach Gebäude und Auslegung – den Energieverbrauch im Vergleich zu bestimmten Heizsystemen reduzieren und die Nutzung fossiler Brennstoffe verringern 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 so die Effizienz der Wärmepumpe je nach Ausgangslage verbessern.

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 Vergleichssystem, Energiepreisen und Betriebsbedingungen – die laufenden Energiekosten reduzieren. Die Amortisationszeit einer Wärmepumpe hängt stark von Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und der erreichten Effizienz ab und kann je nach Situation deutlich variieren.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren

Eine Anlage zur Solarthermie nutzt Sonnenenergie als frei verfügbare Energiequelle, 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 – passend ausgelegt – Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen, je nach System auch anteilig.

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 Strombedarf der Wärmepumpe zu reduzieren.

Mehr zur Solarthermie

Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage lassen sich sinnvoll kombinieren. Eine Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch und Tarif – Strom für die Wärmepumpe bereitstellen und dazu beitragen, die laufenden Heizkosten zu reduzieren. Im Gegenzug kann die Wärmepumpe durch höheren Eigenverbrauch des Solarstroms die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage je nach Nutzung verbessern. Auch die Emissionsbilanz im Betrieb kann sich verbessern: Wenn die Wärmepumpe mit selbst erzeugtem PV-Strom läuft, wird erneuerbarer Strom direkt vor Ort genutzt.

Mehr zu Photovoltaik

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 wirklich effektiv arbeitet – wir beraten Sie gern umfassend!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich vorab – je nach Programm und Voraussetzungen – über mögliche Zuschüsse und Förderprogramme informieren. Je nach Förderprogramm müssen Anträge vor Beginn der Sanierungsmaßnahmen gestellt werden. Wir unterstützen Sie bei der Prüfung der Voraussetzungen und bei der Antragstellung im Rahmen der jeweils geltenden Förderprogramme.

Zum Fördergeldservice  Einsparpotenzial berechnen

Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können – sofern sie entsprechend dimensioniert sind – 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 die Raumtemperatur – je nach Auslegung und Bedingungen – um einige Grad abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann eine Wärmepumpe – je nach Auslegung und Regelung – eine feinere Temperaturregelung ermöglichen. 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.