Wärmepumpe – effizient geplant, mit Umweltwärme betrieben

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – passend ausgelegt – effizient arbeiten 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 Betriebsweise – den Energieeinsatz für Heizung reduzieren und durch die Nutzung von Umweltwärme die Emissionen im Betrieb senken, insbesondere bei Strom aus erneuerbaren Quellen.

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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 meist platzsparend und kann im Vergleich zu Erd- oder Grundwasser-Wärmepumpen oft mit geringeren Anschaffungskosten verbunden sein. 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, sofern Aufstellort, Schallschutz und Auslegung zum Gebäude passen. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden, wie Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt, wo sie – bei passender Auslegung – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung eingesetzt werden können. Dank moderner Technik können Wärmepumpen – je nach Gebäude, Heizsystem und Vorlauftemperaturen – auch in älteren Gebäuden eine passende Option sein.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – bei passender Auslegung – hohe Effizienzwerte (z. B. über die Jahresarbeitszahl) erreichen. Sie wird durch Strom angetrieben und kann mithilfe der im Erdboden gespeicherten Wärme – je nach Auslegung und Energiekosten – wirtschaftlichen Wärme- und Warmwasserkomfort ermöglichen. Je nach Auslegung kann eine Erdwärmepumpe aus 1 kWh Strom mehr als 1 kWh nutzbare Wärme bereitstellen, wobei die erreichbaren Werte von System, Temperaturen und Jahresarbeitszahl abhängen. Ein großer Teil der benötigten Wärme stammt dabei aus Umweltenergie im Erdreich; es fallen keine Brennstoffkosten für Öl oder Gas an, jedoch entstehen Stromkosten für den Betrieb. 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 hohen Effizienz der Wasser-Wasser-Wärmepumpe über das Jahr 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 wieder 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 Umweltwärme – je nach Strommix mit geringeren Emissionen im Betrieb
• Kann energieeffizient arbeiten und sich je nach Rahmenbedingungen wirtschaftlich rechnen
• Wartungsarm im Betrieb (abhängig von Anlage und Herstellerangaben)
• Je nach Förderprogramm: mögliche staatliche Zuschüsse beim Kauf
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Kann – bei passender Auslegung und Planung – die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) erfüllen
• Wärmenutzung mit potenziell geringeren CO2-Emissionen im Betrieb – insbesondere mit Strom aus erneuerbaren Quellen

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 – je nach Gebäude und Voraussetzungen – technisch oft 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 Altbau, Heizsystem und Vorlauftemperaturen – eine energieeffiziente Heizlösung sein.

Welche Wärmepumpe ist die richtige?
Eine individuelle Planung durch uns als Fachbetrieb ist wichtig, 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 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 wirtschaftlich arbeiten 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 reduziert den Wärmebedarf und steigert die Effizienz der Wärmepumpe. 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 – je nach Gebäude, Auslegung und Energiekosten – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit der richtigen Planung lässt sich eine passende Lösung finden, die – je nach Ausgangssituation und im Vergleich zu einer fossilen Heizung – den Energieverbrauch senken kann und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern hilft. 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 Ausgangssituation und Auslegung – die Effizienz der Wärmepumpe 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 einer hohen Jahresarbeitszahl kann – je nach Vergleichssystem, Energiepreisen und Gebäude – 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 Wärmequelle und kann so Wärme ohne Brennstoffkosten bereitstellen. 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 – die Wärmeversorgung für Heizung und Warmwasser unterstützen.

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 Regelung – den Strombedarf der Wärmepumpe reduzieren helfen.

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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich – passend ausgelegt – sehr gut ergänzen. Die Photovoltaikanlage kann Eigenstrom für die Wärmepumpe bereitstellen und – je nach Eigenverbrauch und Strompreisen – die Heizkosten reduzieren helfen. Im Gegenzug kann die Wärmepumpe durch höheren Eigenverbrauch des Solarstroms – je nach Nutzung – die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage verbessern. Auch beim Betrieb kann das helfen: Der direkt vor Ort erzeugte PV-Strom kann den Anteil erneuerbarer Energie für die Wärmepumpe erhöhen.

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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 Auslegung und Regelung zum Gebäude passen – wir beraten Sie gern von der Planung bis zur Umsetzung.

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Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich vorab über mögliche Zuschüsse und Förderprogramme informieren, da die Förderfähigkeit von Voraussetzungen abhängt. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie bei der Orientierung zu Zuschüssen und der Antragstellung – abhängig von Programm, Zeitpunkt und Voraussetzungen.

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Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können auch für angenehme Kühlmomente im Sommer sorgen, sofern sie entsprechend dimensioniert sind. 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 System und Regelung – eine gezielte Temperierung der Räume unterstützen. 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.

Bitte beachten Sie: Da gesetzliche Regelungen Änderungen unterliegen können, bieten die angegebenen Zahlen keine Gewährleistung, und es können daraus keine Ansprüche abgeleitet werden.