Wärmepumpen

Eine Wärmepumpe nimmt Wärme aus dem Erdboden, dem Grundwasser oder der Luft auf und überträgt sie auf eine Heizungsanlage. Das Aufnehmen der Wärme findet entweder über ein Kältemittel statt, das in der Wärmequellenanlage zirkuliert oder durch Ventilatoren, die warme Außenluft ansaugen.

Mithilfe der so gewonnenen Wärme wird das Kältemittel verdampft. Dieser Dampf wird in einem Kompressor verdichtet, wodurch sich seine Temperatur erhöht. Ein nachgeschalteter Wärmetauscher, auch Wärmeübertrager genannt, entzieht dem verdichteten Dampf die Wärme wieder und überträgt sie auf ein Speichersystem, das die Heizungs- oder Warmwasseranlage versorgt.

Einige Wärmepumpen können diesen Prozess auch umkehren und die Wärme aus den Räumen des Hauses ziehen und funktionieren somit als Kühlung beziehungsweise Klimaanlage.

In Neubauten sind Wärmepumpen bereits heute sehr beliebt, aber auch in vielen Altbauten ist der Einbau einer Wärmepumpenheizung schon mit kleinen Anpassungen möglich.

Entscheidend ist, dass die Heizungsanlage auf eine geringe Vorlauftemperatur ausgelegt ist, damit sich eine Heizungsmodernisierung mittels einer Wärmepumpe wirklich lohnt. Dafür eignen sich vor allem Fußbodenheizungen und, auf die geringe Vorlauftemperatur dimensionierte, Heizsysteme wie Heizkörper oder Radiatoren. Zudem muss das Gebäude über eine gute Wärmedämmung verfügen.

Generell werden in Altbauten kaum Erdwärme- oder Grundwasser-Wärmepumpen verbaut, weil diese aufwendige Bohrungen voraussetzen. Luft-Wasser-Wärmepumpen können hingegen fast überall installiert oder im Hybridsystem beispielsweise mit Photovoltaik, Solarthermie oder einem Gasbrennwertkessel eingebunden werden, ohne eine Sanierung vorzunehmen.

Eine Wärmepumpe lohnt sich vor allem hinsichtlich ihrer Umweltfreundlichkeit und des Klimaschutzes, denn sie emittiert wenig bis gar kein CO2 und benötigt auch keine Abgasanlage. Wärmepumpen arbeiten wartungsarm und sind im Betrieb sehr kostengünstig. Auf diese Weise helfen sie, bei den Heizkosten massiv zu sparen.

Die folgende Tabelle zeigt dir eine Übersicht der Wärmepumpen und ihrer genutzten Energien:

Nähere Informationen hierzu erhältst du unter dem Punkt “Verschiedene Energiequellen”.

Luftwärmepumpen eignen sich nicht nur hervorragend für den Einsatz in Einfamilienhäusern, sondern auch für Mehrfamilienhäuser. Bei diesen Häusern solltest du den Warmwasserbedarf genau berechnen, indem du zur Heizleistung die maximale Personenzahl je Haushalt mit 200 Watt aufaddierst.

Je nach Wohngebäude, Wohnfläche und Anzahl der bewohnten Wohnungen muss die skalierbare Leistung der Wärmepumpe angepasst werden. In vielen Fällen ist es dabei sinnvoll, eine Kaskadenanlage einzubauen, bei welcher zwei oder mehrere Wärmeerzeuger miteinander parallel oder in Reihe verschaltet werden. Der Vorteil einer Kaskade besteht darin, dass über den gesamten Leistungsbereich eine optimale Anpassung an den Wärmebedarf gewährleistet wird. Zusätzlich führt eine Kaskadenlösung zu einer hohen Betriebssicherheit, da im Störungsfall jedes Heizgerät im Kreislauf die Funktion eines anderen übernehmen kann.

Bei vielen Mehrfamilienhäusern wird die Gesamtanlagenleistung oft zu groß ausgelegt, welches zu teuren Folgekosten führen kann. Daher muss eine Wärmepumpenanlage stets genau auf den tatsächlichen Wärmebedarf ausgelegt werden.

Da viele Anbieter technisch nahezu identische Lösungen anbieten, lohnt es sich, die Preise für Wärmepumpen auf einer Kilowatt-Basis (kW) miteinander zu vergleichen. Bei jeder Poolgröße ergeben sich daher Unterschiede.

Vor dem Kauf sollte feststehen, wie groß die Pool-Wärmepumpe sein muss, um ein bestimmtes Wasservolumen zu erwärmen beziehungsweise die gewünschte Temperatur effizient erzeugen zu können. Um nun zu berechnen, wie groß die Pool-Wärmepumpe für die Warmwasserbereitung sein muss, solltest du ungefähr wissen, wie groß die Heizarbeit aufgrund der Witterung und nächtlichen Abkühlung ist.

In der Regel sollte eine Pool-Wärmepumpe das Badewasser um etwa 0,20 bis 0,25 Grad Celsius pro Stunde erwärmen. Bei einem mittelgroßen Pool mit einem Fassungsvermögen von 50 Kubikmeter (m³) beträgt die effektive Heizleistung etwa 13 Kilowatt (kW), welches eine Betriebsdauer pro Tag von etwa vier bis fünf Stunden bedingt. Ist eine deutlich niedrigere Betriebsdauer nötig, so müsste die Heizleistung der Pool-Wärmepumpe entsprechend größer ausgelegt werden.

Für die Berechnung der Stromkosten gibt es keine Faustregel, denn einige, teils variable und nicht vorhersehbare, Faktoren nehmen Einfluss auf den tatsächlichen Verbrauch. Dabei kommt es darauf an, wie gut die Wärmedämmung des Objekts ist, wie viele Personen im Haushalt leben und wie das persönliche Heizverhalten ist. Hinzukommend spielt es eine Rolle, welches Wärmepumpensystem zum Einsatz kommt und wie die klimatische Lage und das Wetter sind.

Im Betrieb überzeugen Wärmepumpen generell durch einen extrem geringen Energieverbrauch und somit geringe Kosten - deutlich weniger als die Heizkosten einer fossilen Anlage. Zudem gibt es spezielle Wärmepumpen-Stromtarife.

Das Gerät lässt sich hervorragend mit Photovoltaik kombinieren, sodass du durch den selbst produzierten Strom noch geringere Betriebskosten erreichst und optimal von der Ausnutzung der Solarenergie profitierst.

Die Lautstärke einer Wärmepumpe variiert zwischen 30 und 60 Dezibel (dB). Im Durchschnitt verursachen Wärmepumpen Geräusche von etwa 50 Dezibel und sind somit nur etwas lauter als Kühlschränke.

Zum Vergleich: 40 dB entsprechen Vogelgezwitscher und eine normale Gesprächslautstärke liegt bei 60 dB. Somit hast du nicht zu befürchten, dass die Wärmepumpe zu laute Geräusche abgibt, von denen du dich gestört fühlen könntest.

Die Außenaufstellung ist bei Luft-Wasser-Wärmepumpen besonders beliebt. Bei der reinen Außenaufstellung werden zumeist sogenannte Monoblock-Wärmepumpen eingesetzt.

Bei der Außenaufstellung kann sich die Gefahr ergeben, dass die kalte Luft, die die Wärmepumpe nach Abgabe der erzeugten Wärme im Haus nach außen bläst, wieder angesaugt wird. Dieser Effekt schmälert die Effizienz einer Wärmepumpe, weshalb du darauf achten solltest, dass die Hauptwindrichtung nicht in Richtung der Ausblasöffnung weht.

Auch sollten sich die Gebläseöffnungen in einem Mindestabstand von Gehwegen und der Terrasse befinden, denn der entstehende Luftzug kann in unmittelbarer Nähe der Wärmepumpe das Wohlbefinden beeinträchtigen. Grundsätzlich sollte der Abstand zum Haus so gering wie möglich gehalten werden, denn jeder zusätzliche Meter erhöht die Wärmeverluste über die Außenleitungen der Wärmepumpe. Andernfalls kannst du deine Wärmepumpe drinnen auf die herkömmliche Weise in einem Hauswirtschaftsraum, Keller oder Ähnlichem installieren.

Die Wärmepumpe schließt du an der Kalt- und Warmwasserleitung an, weswegen du darauf achten musst, die Pumpe in der Nähe der Anschlüsse zu installieren.

Die wesentlichen Komponenten einer Wärmepumpe stellen der Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und das Entspannungsventil dar. Diese Baugruppen werden über Rohrleitungen miteinander verbunden und auch an den Kalt- und Warmwasseranschluss angeschlossen. Zusätzlich ist ein Wasserablauf für das Kondenswasser nötig, damit keine Schäden infolge von Feuchtigkeit entstehen. Vor der Inbetriebnahme musst du die Wärmepumpe an ein 230-Volt-Stromnetz anschließen.

Nimm die Installation der Wärmepumpe am besten in Zusammenarbeit mit einer Person vom Fach vor, damit keine unangenehmen Folgen entstehen und das Gerät einwandfrei bei der Wärmegewinnung arbeitet.

Wird die Wärmepumpe installiert, so stellt der Installateur die Heizkurve mithilfe eines Reglers ein. In der Praxis muss diese Voreinstellung jedoch beim Betreiben an die realen Heiz- und Nutzungsbedingungen angepasst werden, um immer nur so viel Wärme zu erzeugen, wie es die Außentemperatur erfordert. Dies ist jedoch in hohem Maße vom Gebäude und vom Heizwärmeverteilsystem abhängig.

Grundsätzlich solltest du bei der Einstellung der Heizkurve der Wärmepumpenheizung versuchen, diese so flach und niedrig wie möglich einzustellen. Begrenzt wird dies durch die Heizkurveneinstellung, bei der die bereitgestellte Wärme der Wärmepumpe gerade noch zur Beheizung des Hauses ausreicht. In der Praxis solltest du diese Tipps beherzigen:

• Einzelne Veränderungen der Heizkurve sollten immer nur um maximal zehn Prozent von der vorherigen Einstellung abweichen.
• Wähle einen meistens kalten Referenzraum aus, um in diesem Temperaturveränderungen zu messen.
• Eine Einstellungsänderung solltest du an kalten Tagen ohne intensive Sonneneinstrahlung vornehmen.
• Öffne die Thermostatventile im Referenzraum, damit diese nicht ein etwaiges Wärmeüberangebot der Wärmepumpe drosseln und das Messergebnis verfälschen.