Wärmepumpe - kann Umweltwärme nutzen und effizient arbeiten

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – je nach Auslegung und Gebäude – eine effiziente Heizlösung sein und Umweltwärme nutzen. 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 Stromtarif – den Energieeinsatz für Wärme reduzieren und im Betrieb ohne direkte Verbrennung von Öl oder Gas auskommen.

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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 Schallschutzanforderungen – in vielen Fällen gut für die Installation geeignet. Sie werden hauptsächlich in privaten Wohngebäuden, wie Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern eingesetzt, wo sie effektiv als einziges Heizsystem inklusive der Warmwasserbereitung dienen können. Dank moderner Technik können Wärmepumpen – bei passender Auslegung und geeigneten Rahmenbedingungen – auch in älteren Gebäuden eingesetzt werden.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann, passend ausgelegt, bedarfsgerecht arbeiten. Sie wird durch Strom angetrieben und kann mithilfe der im Erdboden gespeicherten Wärme – je nach Auslegung und Strompreis – wirtschaftlichen Wärme- und Warmwasserkomfort ermöglichen. Je nach Auslegung kann eine Erdwärmepumpe aus 1 kWh Strom ein Mehrfaches an nutzbarer Wärme bereitstellen (Kennzahl: COP/Jahresarbeitszahl). Denn ein großer Teil der Energie stammt als frei verfügbare Umweltwärme aus dem Erdreich; Strom- und Betriebskosten bleiben dabei weiterhin relevant. 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 geeigneten Rahmenbedingungen und passender Auslegung – zu einem über das Jahr hinweg guten Wirkungsgrad 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.

• Kann im Betrieb ohne direkte Verbrennung von Öl oder Gas auskommen
• Kann je nach Gebäude energieeffizient und wirtschaftlich sein
• In vielen Fällen wartungsarm im Betrieb
• Je nach Voraussetzungen sind Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Kann bei passender Auslegung die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) erfüllen
• Kann bei Nutzung von erneuerbarem Strom die 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 – bei geeigneten Voraussetzungen – auch in Altbauten 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): Kann sehr 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 sein kann, sollten folgende Bedingungen möglichst erfüllt sein:

• Niedrige Vorlauftemperaturen: In der Regel gilt: Je niedriger die Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto effizienter kann die Wärmepumpe arbeiten. Ideal sind Temperaturen von 30–40 °C.
• Gute Wärmedämmung: Eine verbesserte Dämmung kann den Wärmebedarf reduzieren und die Effizienz der Wärmepumpe verbessern. Maßnahmen wie Fenster- und Türentausch, Fassadendämmung oder Dachisolierung sind dabei vorteilhaft.
• Passende Heizflächen: Fußboden- und Wandheizungen sind oft gut geeignet, aber auch moderne Heizkörper mit großer Oberfläche (z. B. Niedertemperatur-Heizkörper) können – passend ausgelegt – effizient mit einer Wärmepumpe betrieben werden.

Die Nachrüstung einer Wärmepumpe im Altbau ist technisch möglich und kann – je nach Gebäude und Energiekosten – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit der richtigen Planung lässt sich eine passende Lösung finden, die den Energieverbrauch je nach Ausgangslage senken kann und den Einsatz fossiler Brennstoffe im Betrieb reduziert. 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 einstellen und so die Effizienz der Wärmepumpe – je nach Ausgangslage – 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 Jahresarbeitszahl von mindestens 4,0 kann – je nach Vergleichssystem, Gebäude und Energiepreisen – die laufenden Energiekosten reduzieren. Je nach Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und Effizienz kann sich eine Wärmepumpe über die Jahre amortisieren; eine individuelle Berechnung schafft Klarheit.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren

Eine Anlage zur Solarthermie nutzt Sonnenenergie zur Wärmeerzeugung und verursacht dabei keine Brennstoffkosten. 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 – 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 System – den Stromverbrauch der Wärmepumpe reduzieren helfen.

Mehr zur Solarthermie

Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können sich gut ergänzen. Mit hohem Eigenverbrauch kann eine Photovoltaikanlage Strom für die Wärmepumpe bereitstellen und so die Heizkosten je nach Situation reduzieren helfen. Im Gegenzug kann eine Wärmepumpe durch höheren Eigenverbrauch des Solarstroms die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage verbessern. Auch die Umwelt kann profitieren: Der vor Ort erzeugte Solarstrom stammt während der Erzeugung aus Sonnenenergie und kann den Bedarf an fossilem Strom im Betrieb reduzieren helfen.

Mehr zu Photovoltaik

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 ausgelegt und eingestellt ist – wir beraten Sie gern umfassend!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich unbedingt vorher über etwaige Zuschüsse und Fördermöglichkeiten informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir helfen Ihnen dabei.

Zum Fördergeldservice  Einsparungen berechnen

Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können im Sommer – bei entsprechender Auslegung – auch zur Temperierung beitragen. Durch die Umkehrung des Kältekreislaufs wird die Wärmepumpe in den warmen Monaten für Kühlzwecke genutzt. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung kann die Raumtemperatur – abhängig von Auslegung und Gebäudeeigenschaften – um bis zu 3 °C abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann die Wärmepumpe eine gezieltere Temperierung der Räume ermöglichen. 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.