Wärmepumpen erleben einen regelrechten Boom. In Zeiten unberechenbarer Energiepreise gelten sie als günstige Alternative zu Öl- und Gasheizungen. Wir erklären, welche Systeme es gibt und was wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll ist.
Wer mit einer Wärmepumpe heizt, nutzt die in Erdreich, Grundwasser oder Luft gespeicherte Sonnenwärme. Die entnommene Energie wird von der Sonne immer wieder aufgefüllt. Daher spricht man hier von regenerativer Energie. Damit können Wärmepumpen auch die Anforderungen des seit Januar 2009 geltenden “Erneuerbare-Energien-Wärmegesetztes (EEWärmeG) erfüllen, das im Neubau den anteiligen Einsatz regenerativer Energien verlangt.
Allerdings ist die Temperatur der Umweltwärme nicht hoch genug für den Heizkreislauf. Deshalb “pumpt” die Wärmepumpe diese mit Hilfe von Strom auf das benötigte Niveau. Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto mehr Strom muss eingesetzt werden. Eine Wärmepumpe arbeitet also vor allem dann wirtschaftlich, wenn der Heizkreislauf mit niedrigen Vorlauftemperaturen von 30 bis 50 Grad Celsius auskommt. Das ist bei gut gedämmten Häusern mit Fußbodenheizung der Fall.
Prinzip Wärmepumpe:
Ein flüssiges Kältemittel zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf. Es verdampft bei niedrigen Temperaturen und speichert dabei die aufgenommene Umweltenergie. Im Verdichter (Antriebsenergie Strom) wird das Volumen des nun gasförmigen Kältemittels verringert, Druck und Temperatur steigen an. Das Kältemittel strömt dann in den Verflüssiger, dort wird die gewonnene Wärme aufs Heizsystem übertragen. Dadurch wird das Kältemittel wieder flüssig. Nachdem der Druck gesenkt wurde, kann es wieder Wärme aufnehmen, der Kreislauf beginnt von vorne.
Wie ökologisch und ökonomisch eine Wärmepumpe arbeitet, hängt auch stark von der gewählten Wärmequelle ab. Am kostengünstigsten in der Anschaffung ist eine Luftwärmepumpe, da die Außenluft als Wärmequelle leicht erreichbar ist.
Sie hat aber einen Nachteil: Zur Zeit des größten Heizbedarfs im Winter ist die Außenluft zu kalt. Die Pumpe braucht dann sehr viel Strom und zeitweise eine elektrische Zusatzheizung. Wenn das Zu- und Abluftgerät im Garten steht, ist eine fachgerechte Installation wichtig, damit keine störenden Geräusche oder Vereisungen auftreten.
Für die Nutzung von Erdwärme gibt es unterschiedliche Möglichkeiten: Erdkollektoren werden horizontal in frostfreier Tiefe von ein bis zwei Metern verlegt. Sie sind beim Wasserwirtschaftsamt anzeigepflichtig und benötigen eine unversiegelte Fläche, die etwa zweimal so groß ist wie die zu beheizende Wohnfläche.
Weniger Platz brauchen Erdsonden, vertikale Bohrungen von 40 bis 100 Metern Tiefe. Hier ist die Temperatur konstant zehn bis 12 Grad Celsius. Für ein Einfamilienhaus sind bis zu vier Bohrungen nötig. Sie müssen genehmigt werden und fallen ab 100 Metern Tiefe unter das Bergwerksgesetz.
Sicherheit für die Baufamilie bieten hier Angebote von Fertighausherstellern, die Heizung und Bohrungen im Festpreis anbieten. Hier sind die Anschaffungskosten zwar hoch (12000 bis 20000 Euro), die laufenden Heizkosten aber niedrig, zumal es für Wärmepumpen in vielen Gebieten vergünstigte Stromtarife gibt (Abrechnung über separate Zähler).
Grundwasser ist als Wärmequelle zwar gut geeignet, aber aufwendig in der Erschließung, da zwei Tiefbrunnen nötig sind, was in vielen Gebieten nicht genehmigt wird.
Fazit: Die Technik der Wärmepumpen ist heute ausgereift, die Anlage muss aber richtig dimensioniert sein. Über- oder unterdimensionierte Geräte arbeiten nicht effektiv. Das heißt, die sogenannte Arbeitszahl verschlechtert sich. Diese gibt das Verhältnis der erzeugten Wärme zum eingesetzten Strom an.
Beispiel: Bei einer Jahresarbeitszahl von 3,0 wird dreimal so viel Wärme produziert, wie Strom verbraucht wird. Der Wert von 3,0 sollte nicht unterschritten werden, je höher die Arbeitszahl, desto besser.