Wärmepumpe: effizient heizen – je nach Gebäude und Auslegung

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – passend ausgelegt – effizient arbeiten und im Betrieb den Einsatz fossiler Brennstoffe reduzieren. 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 Strommix – den Energieeinsatz für die Wärmeerzeugung reduzieren und die Umweltbilanz im Betrieb verbessern.

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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 häufig platzsparend und kann – je nach Modell und Einbausituation – mit moderaten Anschaffungskosten verbunden sein. Diese Wärmepumpe nutzt Umweltwärme aus der Umgebungsluft und hebt sie mithilfe von Strom auf ein für Heizung und Warmwasser nutzbares Temperaturniveau an. 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 bei passenden Rahmenbedingungen in vielen Gebäuden und Aufstell-Situationen installierbar. 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 Gebäudezustand und passender Auslegung – auch in älteren Gebäuden eine passende Lösung sein.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – passend ausgelegt und betrieben – effizient arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – je nach Auslegung, Stromtarif und Gebäude – einen wirtschaftlichen Betrieb unterstützen, der individuell berechnet werden sollte. Je nach Auslegung und Betriebsbedingungen kann eine Erdwärmepumpe aus 1 kWh Strom mehr als 1 kWh nutzbare Wärme bereitstellen (abhängig z. B. von der Jahresarbeitszahl). Ein Teil der benötigten Wärme kann als Umweltwärme aus dem Erdreich stammen; Strom wird vor allem für den Antrieb der Wärmepumpe 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 kann standortabhängig ein guter Energiespeicher sein und über das Jahr relativ konstante Temperaturen liefern. Das kann – bei passenden Rahmenbedingungen – zu einem über das Jahr hinweg effizienten Betrieb 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 Wärme im Betrieb 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.

• Kann im Betrieb – je nach Strommix – die Umweltbilanz der Wärmeerzeugung verbessern
• Kann – je nach Auslegung und Rahmenbedingungen – effizient und wirtschaftlich sein
• In der Regel mit geringem Wartungsaufwand
• Je nach Förderfähigkeit: staatliche Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Kann im Betrieb – insbesondere mit erneuerbarem Strom – CO2-Emissionen reduzieren

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 häufig technisch machbar – abhängig von Gebäude und Heizsystem. Die entscheidende Frage ist in vielen Fällen nicht, ob eine Wärmepumpe grundsätzlich funktionieren kann, sondern wie sie passend integriert wird. Dank moderner Technologien und passender Systemlösungen können Wärmepumpen – je nach Gebäudezustand und Auslegung – auch in Altbauten effizient betrieben werden, wenn die Voraussetzungen passen.

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 sehr effizient sein, 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 betrieben werden kann, sollten – je nach Gebäude – folgende Bedingungen möglichst erfüllt sein:

• Niedrige Vorlauftemperaturen: In der Regel gilt: In der Regel gilt: 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 steigern. 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, Energiepreisen und Förderung – wirtschaftlich sinnvoll sein, was individuell berechnet werden sollte. Mit der richtigen Planung kann eine passende Lösung entstehen, die – je nach Gebäude, Auslegung und Strommix – dazu beitragen kann, den Energiebedarf im Betrieb zu senken und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. 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 System – die Effizienz der Wärmepumpe im Betrieb unterstützen.

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. Bei einer gut ausgelegten Erdwärmepumpe mit hoher Jahresarbeitszahl können sich – abhängig von Energiepreisen und dem bisherigen Heizsystem – Einsparungen bei den laufenden Energiekosten ergeben, die individuell berechnet werden sollten. Die Amortisationszeit einer Wärmepumpe hängt stark von Investition, Förderung, Energiepreisen und der erreichten Effizienz ab und sollte individuell berechnet werden.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren
Eine Anlage zur Solarthermie nutzt die frei verfügbare Sonnenenergie, 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 – je nach Auslegung und Bedarf – Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen.
Zweitens, die indirekte Unterstützung: Bei dieser Methode wird die Solarwärme zur Wärmequelle der Wärmepumpe (z.B. Erdboden) hinzugefügt. Das erhöhte Temperaturniveau kann – je nach Auslegung und Solarertrag – den Strombedarf der Wärmepumpe teilweise reduzieren helfen.

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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich sinnvoll ergänzen. Mit passender Auslegung kann eine Photovoltaikanlage Strom für die Wärmepumpe bereitstellen und – je nach Eigenverbrauch und Tarif – dazu beitragen, die laufenden Heizkosten zu entlasten. Im Gegenzug kann eine Wärmepumpe – je nach Lastprofil und Eigenverbrauch – dazu beitragen, mehr Solarstrom selbst zu nutzen und so die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage zu verbessern. Je nach Strommix kann auch die Umweltbilanz im Betrieb profitieren: Der selbst erzeugte PV-Strom stammt aus Sonnenenergie; je nach Erzeugung und Verbrauch kann zusätzlich Netzstrom benötigt werden.

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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 die Technik im Zusammenspiel passend eingestellt ist – wir beraten Sie gern ausführlich!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich unbedingt vorher über mögliche Zuschüsse und Förderbedingungen informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie gern bei der Orientierung zu passenden Förderprogrammen und den nächsten Schritten – die Bewilligung erfolgt durch die zuständigen Stellen.

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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 Gebäude und Auslegung – spürbar abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann die Wärmepumpe die Kühlung gezielter regeln. 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.