Wärmepumpe - effizient geplant, mit Umweltwärme betrieben

Das Konzept einer Wärmepumpe kann effizient arbeiten und nutzt Umweltwärme als Energiequelle für Heizung und Warmwasser. 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 Energieverbrauch für Heizung reduzieren und Umweltwärme für die Wärmeerzeugung nutzen.

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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 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, Aufstellort und Rahmenbedingungen – in vielen Situationen 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 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 geplant – je nach System und Bedingungen effiziente Betriebswerte erreichen. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – abhängig von Auslegung, Energiepreisen und Gebäude – einen wirtschaftlichen Wärme- und Warmwasserbetrieb unterstützen. Je nach Auslegung kann eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit 1 kWh Strom mehrere kWh Wärme bereitstellen (abhängig von Temperatur, System und Jahresarbeitszahl). Ein großer Teil der benötigten Wärme stammt aus der im Erdreich gespeicherten Umweltenergie; für Betrieb und Anlage fallen jedoch Strom- und Systemkosten an. 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 und Auslegung – 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 lässt sich diese Energie wiederverwenden. 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, das Umweltwärme nutzen kann
• Kann energieeffizient arbeiten und wirtschaftlich geplant werden
• In der Regel geringer Wartungsaufwand
• Je nach Voraussetzungen sind Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Kann bei geeignetem Strommix CO₂-Emissionen im Betrieb 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 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 Altbau und Auslegung – effizient betrieben werden.

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): Besonders effizient, 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 arbeitet, 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 Gebäudezustand und Energiekosten – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit passender Planung kann sich eine effiziente Lösung ergeben, die – je nach Gebäude, Auslegung und Strommix – den Energieverbrauch im Betrieb reduzieren helfen 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 im Betrieb verbessern helfen.

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 Jahresarbeitszahl von mindestens 4,0 kann – je nach Vergleichssystem, Energiepreisen und Gebäude – in einzelnen Fällen spürbare Energiekostenvorteile ermöglichen. Je nach Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und Verbrauch kann sich eine Wärmepumpe über die Jahre amortisieren; der Zeitraum variiert dabei je nach Ausgangslage teils deutlich.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren
Eine Anlage zur Solarthermie nutzt Sonnenenergie als Wärmequelle und kann so Wärme für den Haushalt 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 – passend ausgelegt – 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, das dadurch erreicht wird, kann – je nach Auslegung und Betrieb – den Stromverbrauch der Wärmepumpe reduzieren helfen.

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Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können gut zusammenpassen. Eine Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch und Auslegung – Strom für die Wärmepumpe bereitstellen und so die Heizkosten reduzieren helfen. Im Gegenzug kann die Wärmepumpe – je nach Eigenverbrauch und Anlagenauslegung – die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage verbessern helfen. Auch die Umwelt kann profitieren: Selbst erzeugter Solarstrom kann den Anteil erneuerbarer Energie für den Betrieb erhöhen; 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 passend abgestimmt ist – wir beraten Sie gern umfassend!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich vorab über mögliche Zuschüsse und die aktuelle Förderlage informieren. Je nach Förderprogramm müssen Anträge häufig vor Beginn der Sanierungsmaßnahmen gestellt werden. Wir unterstützen Sie bei der Orientierung zu Fördermöglichkeiten und bei der Antragstellung – abhängig von Programm, Voraussetzungen und der Entscheidung der jeweiligen Förderstelle.

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Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können – bei passender Dimensionierung – 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 Gebäudesituation – um einige Grad abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann eine Wärmepumpe eine feinere Regelung der Raumtemperatur 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 herkömmlichen Klimaanlage vergleichbar ist.