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Effizient heizen:

Umgebungswärme nutzen mit einer Wärmepumpe

Redaktionsbild von der Autorin
Undine Tackmann
28. Februar 2022

Das Wichtigste in Kürze

  • Mit einer Wärmepumpe ist das nachhaltige Beheizen der Wohnräume bei geringen Betriebskosten möglich.

  • Wärmepumpen nutzen die Wärme aus der Umgebung und werden mit Strom betrieben.

  • Mit einem Wärmespeicher wird das von der Heizungsanlage erwärmte Wasser vorgehalten.

  • Die Anschaffungskosten liegen je nach Variante zwischen 4.000 und 12.000 Euro und die Erschließungskosten zwischen 500 und 8.000 Euro.

Mit einer Wärmepumpe heizen Sie umweltbewusst und effizient. Die Pumpe wandelt thermische Energie aus der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser um, sodass sie zum Heizen genutzt werden kann. Informieren Sie sich darüber, wann eine Wärmepumpenheizung für Sie infrage kommt und mit welchen Kosten Sie rechnen sollten.

Warum eine Wärmepumpe nutzen?

Früher konnten Wärmepumpen nur mit der Koppelung an eine Fußbodenheizung effizient arbeiten. In den letzten Jahren fand allerdings eine enorme Weiterentwicklung in der Wärmepumpentechnologie statt. So ist es heute ebenso möglich, unabhängige, wandhängende Heizkörper damit zu kombinieren.

Bei der Wärmeerzeugung setzen Wärmepumpen auf regenerative Energien. Weil keine fossilen Stoffe verbrannt werden, ist ihre Klimabilanz eine deutlich bessere als die anderer Heizungstypen.

Die energieeffiziente und nachhaltige Wirkungsweise dieser Heizungssysteme zeigt sich auch in ihrer stetig wachsenden Beliebtheit. Im Neubau sind Wärmepumpen heute der Standard und verdrängen fossile Energieträger wie Gas immer mehr:

Heizung Wärmepumpe Statistik Marktanteile
Mehr als die Hälfte aller Neubauten wird heute mit Wärmepumpenheizungen ausgestattet.

Allerdings sind Wärmepumpen nur für Temperaturen bis maximal 60 Grad konzipiert. Das bedeutet, dass eine Wärmepumpenheizung das Wasser in den Heizkörpern im Vergleich zu anderen Heizungen nicht so stark erhitzt. Ihr Haus sollte also entsprechend gut gedämmt sein, um ausreichend beheizt werden zu können.

Test: Kommt eine Wärmepumpe infrage?

Stellen Sie die Wassertemperatur Ihres derzeitigen Heizungssystems auf etwa 50 Grad ein. Reicht die dadurch produzierte Heizenergie, um die Räume ausreichend zu erwärmen, kommt eine Wärmepumpe für Ihren Bestandsbau prinzipiell infrage. Wird es nicht ausreichend warm, können größer dimensionierte Heizkörper das Problem eventuell beheben. Darüber hinaus kann eine Heizungsfachfirma mit einer speziellen Wärmebildkamera testen, ob eine Wärmepumpe für Sie sinnvoll ist.

Verschiedene Varianten der Wärmepumpenheiztechnik

Zur Wärmegewinnung nutzen Wärmepumpen Unterschiede im Temperaturniveau von zwei Trägermedien. Das erste Trägermedium ist die Umgebung, also die Luft, die Erde oder das Grundwasser. Das zweite Medium ist ein Bestandteil des Heizsystems. Es nimmt die Wärme auf, transportiert sie in das Haus und gibt sie dort wieder ab. Um der natürlichen Umgebung Energie zu entziehen, gibt es unterschiedliche Methoden:

Installation Heizung Wärmepumpe
Vor der Installation einer Wärmepumpe müssen Sie prüfen, welche Variante sich für Ihr Haus eignet.

Luft-Luft Wärmepumpe

Diese Form der Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie der im Gebäude befindlichen Luft als Basis zur Wärmegewinnung. Dabei wird der Abwärme, die aus dem Haus herausströmt, Wärme entzogen. Diese Wärme wird über einen Wärmetauscher der Frischluft, die in das Haus geleitet wird, zugeführt.

Prinzipiell ist die Luft-Luft-Wärmepumpe in praktisch jedem Haushalt nachrüstbar, weil sie ohne Kältemittel-Kreislauf funktioniert. Allerdings ist die Luft-Luft-Wärmepumpe nur bedingt als einzige Wärmequelle ausreichend, da die Wärmegewinnung häufig zu niedrig ist, um ein ganzes Haus zu beheizen.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird der Umgebungsluft Wärme entzogen, um diese an das Brauch- und Heizungswasser abzugeben. Da die Wärme aus der Umgebungsluft nicht ausreichend ist, wird die gewonnene Wärme zunächst zu einem Kältemittel geleitet. Dieses hat einen so geringen Siedepunkt, dass es dadurch verdampft.

Das so entstandene Gas kann nun mithilfe eines Kompressors unter Druck auf ein viel höheres Niveau erhitzt und in den Heizkreislauf eingespeist werden. Das Kältemittel kühlt ab, verflüssigt sich wieder und der Prozess beginnt von Neuem. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe eignet sich gut in Kombination mit großflächigen Heizkörpern und einer Fußbodenheizung.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe stellt nur geringe Ansprüche an den Installationsort.

Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpe?

Luft-Luft-Wärmepumpen sind für Altbauten meist ungeeignet, weil diese zunächst aufwendig gedämmt werden müssten. Je höher der Dämmstandard des Gebäudes ist, desto effizienter kann diese Wärmepumpe genutzt werden. Haben Sie ein Niedrigenergie- oder Passivhaus, ist die Luft-Luft-Wärmepumpe eine gute und preiswerte Option. Für weniger gut gedämmte Häuser ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe die bessere Variante, weil Wasser ein effizienterer Wärmeträger ist.

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Diese Pumpen werden auch als Erdwärmepumpen bezeichnet. Bei dieser Technik wird die natürliche Wärme des Erdbodens genutzt, um ein Gemisch aus Wasser und Salzlösungen (Sole) aufzuheizen. Dieses wird in einem ständigen Kreislauf durch den Erdboden geleitet und entzieht ihm dabei Wärmeenergie. Es werden zwei Varianten der Sole-Wasser-Wärmepumpe unterschieden:

  • Bei der ersten Variante wird die Wärme über großflächige Erdkollektoren abgegriffen, die unterhalb der Frostgrenze verlegt sind. Dafür benötigen Sie allerdings reichlich Platz, zum Beispiel einen großen Garten.
  • Reicht die vorhandene Fläche nicht aus, kommen Erdsonden zum Einsatz, die das Sole-Wasser-Gemisch vertikal in die Tiefe und anschließend wieder hinauf befördern.

Genau wie bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird durch eine Verdichtung ein höheres Temperaturniveau erzeugt und so genug Energie produziert, um ein Haus zu beheizen.

Heizung Wärmepumpe Erdsonde Erdkollektor
Je nach dem Platz, der zur Verfügung steht, können Erdkollektoren oder Erdsonden eingesetzt werden.

Erdwärme- oder Luftwärmepumpe?

Erdwärmepumpen sind sehr effizient und haben einen geringen Strombedarf. Die Anschaffungskosten und der Installationsaufwand sind vergleichsweise hoch, werden allerdings stark von staatlicher Seite gefördert. Für Erdsonden ist außerdem eine Genehmigung erforderlich. Luft-Wasser-Wärmepumpen sind in der Anschaffung günstig und können auch bei wenig Platz installiert werden. Ihre Nachteile sind vor allem der hohe Strombedarf und die eventuell störende Geräuschentwicklung.

Wasser-Wärmepumpe

Die Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie aus dem Grundwasser. Dieses weist ganzjährig eine Temperatur von acht bis zwölf Grad Celsius auf und unterliegt nur sehr geringen saisonalen Schwankungen.

Dabei befördert eine Brunnenpumpe aus etwa 20 Metern Tiefe das Grundwasser direkt an die Wärmepumpe. Hier greift das gleiche technische Prinzip wie bei den meisten anderen Wärmepumpen-Varianten: Das Grundwasser gibt seine Wärme an eine Kälteflüssigkeit ab, die verdampft und sich verdichtet. Dadurch wird die angestrebte Heizleistung erzeugt und anschließend in den Heizkreislauf befördert. Zur Abgabe des genutzten Wassers muss ein zweiter Brunnen installiert werden.

Nahaufnahme Heizung am Fenster
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Maximale Effizienz Ihrer Wärmepumpe dank Wärmespeicher

Wärmespeicher halten das von Ihrer Heizungsanlage erwärmte Wasser zum Trinken oder zur Erwärmung Ihrer Heizkörper vor, sodass bei Bedarf immer Heizwärme und warmes Wasser verfügbar ist. Das sorgt für eine konstante Heizleistung - auch in Phasen mit hohem Verbrauch - und senkt somit Ihre Heizkosten. Unabhängig vom Speicher erwärmt Ihre Heizungsanlage

  • Frischwasser, das Sie zum Trinken, Baden oder Duschen benutzen, und
  • Brauchwasser, das ausschließlich durch Ihre Heizkörper oder Ihre Flächenheizung fließt und nicht zum Trinken geeignet ist.

Dafür gibt es zwei getrennte Rohrleitungen in Ihrem Haus. Verschiedene Speichertypen haben dabei unterschiedliche Funktionen:

Warmwasserspeicher für Frischwasser

Der Warmwasserspeicher ist nur für die Bevorratung Ihres erwärmten Frischwassers gedacht. Das darin gespeicherte warme Wasser kommt später aus den Armaturen in Bad und Küche oder aus dem Duschkopf.

Der Warmwasserspeicher muss strengen hygienischen Anforderungen entsprechen, damit eine Gesundheitsgefährdung ausgeschlossen ist. Wichtig ist, dass immer eine bestimmte Betriebstemperatur vorherrscht, um einer Besiedelung durch Legionellen vorzubeugen. Diese Bakterien leben in länger stehendem Wasser mit Temperaturen zwischen 40 und 50 Grad Celsius. Ab 60 Grad Celsius sterben sie allerdings ab.

Achten Sie deshalb darauf, dass das Frischwasser im Warmwasserspeicher regelmäßig über diese Temperaturgrenze hinaus erhitzt wird. Mit dem Durchflussprinzip beugen Sie Legionellen auch bei geringeren Wassertemperaturen vor.

Wärmepumpe verschiedene Wasserspeicher
Es ist Vorschrift, jeweils einen Behälter für Frisch- und für Brauchwasser zu haben.

Pufferspeicher für Brauchwasser

Im Vergleich zu einem Warmwasserspeicher für Frischwasser muss der Pufferspeicher weniger hohe hygienische Anforderungen erfüllen. Hier wird nämlich ausschließlich das warme Brauchwasser gespeichert, welches durch den Heizkreislauf fließt.

Moderne Pufferspeicher werden in zwei Behälter unterteilt: In dem einen befindet sich das heiße Wasser, das später durch die Heizkörper hindurchfließt und deshalb eine sehr hohe Temperatur aufweist. In dem anderen lagert das abgekühlte Wasser, das aus dem Heizkreislauf zurückkommt. Weil keine Vermischung stattfindet, sind moderne Pufferspeicher sehr viel effizienter als herkömmliche Speicher, die nur einen Behälter haben.

Kombispeicher für Frischwasser und Brauchwasser

Der Kombispeicher vereint die Vorzüge von Pufferspeicher und Warmwasserspeicher in einem einzigen Behälter. Im Inneren des Pufferspeichers befindet sich ein separater Behälter für das Frischwasser. Bei Bedarf wird es durch Rohre, die durch das heiße Brauchwasser verlaufen, geleitet und dadurch erwärmt. Diese Funktionsweise ist sehr effizient, da das Frischwasser nur bei Bedarf aufgeheizt wird.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren

Möchten Sie gleichzeitig eine Wärmepumpe und eine Solarthermieanlage nutzen, benötigen Sie einen bivalenten Solarspeicher. Dieser speichert die Energie aus beiden Energiequellen und ist als Warmwasserspeicher, Pufferspeicher oder Kombispeicher erhältlich. In ertragreichen Monaten wie im Sommer nutzen Sie die Sonnenenergie und ergänzen bei bewölktem Wetter oder im Winter fehlende Energie mittels Wärmepumpe. Auf diese Weise heizen Sie ganzjährig besonders umweltschonend.

Zu erwartende Preise und Kosten

Für eine realistische Kostenkalkulation sollten Sie mehrere Faktoren berücksichtigen. Dazu zählen in erster Linie folgende Punkte:

  • Investitionskosten
  • Stromkosten
  • Kosten für Wartung und Instandhaltung
  • Zusatzkosten für Speicher

Kostenübersicht verschiedener Wärmepumpen

Über die Anschaffungskosten der unterschiedlichen Wärmepumpen-Typen können Sie sich in folgender Tabelle einen Überblick verschaffen. Beim Kauf der Wärmepumpenanlage müssen Sie mit Preisen zwischen 4.000 und 12.000 Euro rechnen. Hinzu kommen Erschließungskosten zwischen 500 und 8.000 Euro. Zugrunde liegen jeweils Anlagen für ein 120 Quadratmeter großes Einfamilienhaus:

Darüber hinaus fallen folgende Kosten beim Betrieb einer Wärmepumpenheizung an:

  • Jährliche Wartungskosten: ca. 150 bis 200 Euro

  • Versicherungen und Stromzähler: ca. 60 bis 100 Euro pro Jahr

  • Speicher: je nach Modell und Größe zwischen 700 und 2.000 Euro

Stromkosten einer Wärmepumpe

Um Wärme aus Luft, Wasser oder dem Erdreich für Warmwasser und Heizung zu gewinnen, benötigt die Wärmepumpe Antriebsenergie in Form von Strom. Deswegen ist es wichtig, neben den Anschaffungskosten auch die Stromkosten vorab zu kalkulieren. Diese hängen vom jeweiligen Strombedarf, der Wärmequelle, der Heizleistung und vom Stromtarif selbst ab.

Wer die Wärmepumpe über einen separaten, steuerbaren Stromzähler laufen lässt, kann in einigen Regionen spezielle Wärmestromtarife nutzen. Wärmepumpenstrom ist im Schnitt etwa 20 Prozent günstiger als gewöhnlicher Haushaltsstrom.

Berechnen Sie am besten bereits vorher, welche Stromkosten für die Wärmepumpe auf Sie zukommen, bestenfalls mit einem Tarifvergleich. In der Tabelle sehen Sie die Stromkosten je nach Verbrauch im Vergleich zwischen Haushaltsstrom- und Wärmepumpentarif:

Ein Fachbetrieb kann genau ausrechnen, wie viel eine Wärmepumpe für Sie kosten wird und welche Fördermittel Sie verrechnen können. Wir vermitteln Ihnen kostenlos und unverbindlich* bis zu drei Fachfirmen für Heizungen aus Ihrer Nähe. Meist hat sich die Anschaffung einer Wärmepumpe bereits nach 10 bis 12 Jahren amortisiert.

Wichtig:

Achten Sie bei der Anschaffung auf die Jahresarbeitszahl (JAZ), welche die Effizienz einer Wärmepumpe angibt. Sie drückt das Verhältnis zwischen zugeführter Energie durch Strom und der tatsächlich erzeugten Heizungswärme im Laufe eines Jahres aus. Eine gute Jahresarbeitszahl bewegt sich etwa zwischen 3,5 und 5. Je höher sie ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und desto geringer ist ihr Stromverbrauch.

Finanzierungs- & Förderungsprogramme

Im Rahmen des Klimaschutzprogramms 2030 werden unterschiedliche Fördermaßnahmen für den Einbau und Austausch von Heizungen vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) angeboten. Weitere Informationen dazu können Sie unserer Übersicht zu Förderungen für Heizungen entnehmen.

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