Wärmepumpen

Die Wärmepumpe gehört zu den besonders umweltschonenden Methoden der Heizung und Warmwasserbereitung. Sie reduziert klimaschädliche CO₂-Emissionen und den Energieverbrauch.

Darüber hinaus benötigt sie kaum Wartung und erzeugt bei richtiger Planung und optimalem Betrieb bis zum Vierfachen der eingesetzten elektrischen Antriebsleistung an Wärmeenergie.

Wärmepumpen funktionieren wie Kühlschränke, nur im umgekehrten Prinzip:

• Der Kältemittelkreislauf des Kühlschranks entzieht innen die Wärme und gibt sie an die Umgebung ab
• Kältemittelkreislauf einer Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärme und gibt sie ans Innere des Gebäudes ab.

Die Temperatur wird innerhalb des Gerätes auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Anschließend kann sie zum Heizen oder zum Erwärmen von Trinkwasser genutzt werden. Eine effiziente Wärmepumpe kann so aus bis zu 75 % kostenloser Umweltenergie 100 % Heizleistung erzeugen.

Die Hauptenergiequelle der Wärmepumpe ist die Umgebungswärme. Darunter versteht man die in der Luft, im Boden oder im Grundwasser gespeicherte Sonnenenergie.

Ein Kältemittel kommt zum Einsatz, denn die Umgebungswärme liegt nicht in der benötigten Temperatur vor. Sie wird zunächst in der Energiequelle "gesammelt" und dann von relativ niedrigen Temperatur erforderliche Niveau für Heizung und Warmwasser gebracht. Das Kältemittel hat einen niedrigen Siedepunkt und verdampft schon mit der vergleichsweise kalten Wärmequelle – sogar bei Minusgraden.

Durch Antriebsenergie in Form von Strom oder Gas wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet, dadurch steigt die Temperatur auf das benötigte Niveau. In einem Kondensator wird das Kältemittel anschließend wieder verflüssigt, wobei es sowohl die zugeführte Antriebsenergie als auch die aufgenommene Umweltwärme auf einem höheren Temperaturniveau an das Heizmedium abgibt.

Wie effizient eine Wärmepumpe als Heizquelle ist, zeigt das Verhältnis der erzeugten zur eingesetzten Energie. Um verschiedene Bauarten und Modelle von Wärmepumpen vergleichen zu können, wird unter Normbedingungen im Labor der COP-Wert (Coefficient of Performance oder Leistungszahl) ermittelt.

COP Wert:

• Dieser Wert gibt an, wie hoch der Energiegewinn im Vergleich zum Energieeinsatz ist.
• Nach Angaben des Bundesverbandes Wärmepumpe (BWP) e.V. erreichen moderne Wärmepumpen dabei unter den genormten Prüfbedingungen COP-Werte von 4 bis 5.
• Einfacher ausgedrückt: Das 4- bis 5-Fache der eingesetzten Energie wird wieder als Wärme erzeugt.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt die Effizienz einer Wärmepumpe im realen Betrieb über ein Jahr hinweg und berücksichtigt dabei saisonale Schwankungen und reale Bedingungen, was sie zu einem praxisnäheren Maßstab für die tatsächliche Leistungsfähigkeit macht.

Darüber hinaus können Wärmepumpen zum Kühlen eingesetzt werden.

Das Prinzip ist einfach:

• Im Sommer ist die Temperatur im Erdreich geringer ist als die Raumtemperatur
• Erdwärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen können die Kühle des Erdreiches direkt nutzen.

Für dieses passive Kühlen mit Wärmepumpe ist nur ein geringer Energieaufwand für den Betrieb der Pumpe nötig. Da alle anderen Anlagenteile ausgeschaltet bleiben, ist diese Art der Kühlung sehr sparsam. Bei einem höheren Kühlbedarf kann zudem der Wärmepumpen-Kreislauf umgekehrt und zur aktiven Kühlung eingesetzt werden.

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Die Preise für Wärmepumpen liegen zwischen 11.000 und 38.000 Euro. Je nach System, Modell und Hersteller fällt der Aufwand für den Kauf aus. Luft-Luft-Wärmepumpen haben günstigere Installationspreise, sind aber weniger ertragreich als Erdwärmepumpen.

Für Wärmepumpen ist das Programm der BEG Einzelmaßnahmen (BEG EM) relevant. Es stellt Fördermittel bereit, wenn eine alte Heizung durch eine Wärmepumpe ersetzt wird.

• Als Basisförderung von 30 % der Investitionskosten gibt es bis zu 30.000 Euro für die Installation. (9000 Euro maximal)
• Zusätzlich gibt es einen Geschwindigkeits-Bonus von 20 %, wenn eine funktionierende Öl-, Gasetagen-, Kohle- oder Nachtspeicherheizung oder eine mindestens 20 Jahre alte Gasheizung bis Ende 2028 durch eine Wärmepumpe ersetzt wird.
• Haushalte mit einem zu versteuernden Einkommen von maximal 40.000 Euro erhalten einen Einkommens-Bonus von 30 %, und ein Effizienzbonus von 5 % wird für Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel oder der Nutzung von Wasser, Abwasser oder Erdreich als Wärmequelle gewährt.

Die Voraussetzungen für die Förderung (Stand 2024) beinhalten eine Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe von mindestens 3 und eine Raumheizungs-Effizienz (ETAs) von 145 bis 180 % bei 35 °C bzw. 125 bis 140 % bei 55 °C. Außerdem müssen die Wärmepumpen offene Kommunikationsschnittstellen (SG Ready oder VHPready) haben und die Geräuschemissionen von Luft-Wasser-Wärmepumpen müssen um 5 % unter den in der europäischen Ökodesign-Verordnung von 2013 genannten Werten liegen.

Die Zuschüsse werden addiert und gemeinsam auf die maximale Förderhöhe von 30.000 Euro angewendet. Somit liegt der mögliche Höchstzuschuss liegt somit bei 70 % - das bedeutet 21.000 Euro maximal.

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Split-Wärmepumpen bestehen aus zwei separaten Einheiten: einer Außeneinheit und einer Inneneinheit.

Die Außeneinheit entzieht der Umgebungsluft Wärme und überträgt diese über ein Kältemittel an die Inneneinheit, die die Wärme dann an das Heizsystem des Hauses abgibt.

Diese Bauweise ermöglicht eine flexible Installation und geringe Geräuschemissionen, da der Kompressor außerhalb des Gebäudes platziert ist. Split-Wärmepumpen sind besonders geeignet für Installationen, bei denen der Platz für eine Außeneinheit begrenzt ist.

Monoblock-Wärmepumpen sind kompakte Geräte, bei denen alle Komponenten in einer einzigen Einheit untergebracht sind. Diese Einheit wird entweder im Freien oder innerhalb des Gebäudes installiert. Sie erfordert nur einfache wasserführende Leitungen zwischen der Wärmepumpe und dem Heizsystem.

Monoblock-Wärmepumpen sind einfacher zu installieren, da keine Kältemittelleitungen zwischen Innen- und Außeneinheit benötigt werden, was auch die Anforderungen an die Fachkenntnisse des Installateurs reduziert. Diese Variante eignet sich besonders für kleinere Projekte und bietet eine hohe Effizienz bei geringerem Installationsaufwand.

Die Installation und Wartung von Wärmepumpen erfordert die Expertise verschiedener Fachbetriebe. Sehr wenig kann hier in Eigenregie gemacht werden. Daher sollten Sie frühzeitig Angebote prüfen.

In den folgenden Bereichen werden sie Rat oder Unterstützung benötigen, wenn sie eine Wärmepumpe kaufen und installieren möchten:

• Energieberater bewerten die Effizienz und Eignung der Wärmepumpe für Ihr Gebäude.
• Heizungsbaufirmen sind essenziell für die Integration der Wärmepumpe in das bestehende Heizsystem.
• Wärmepumpen-Installationsbetriebe sind spezialisiert auf die Montage und Inbetriebnahme der Geräte.
• Für Erdwärme- und Wasserwärmepumpen können zusätzlich Firmen für Brunnenbau oder (Ab-)Wassertechnik notwendig sein, um die entsprechenden Bohrungen und Erdarbeiten durchzuführen.
• Elektriker sind erforderlich, um die elektrische Anbindung sicherzustellen und das System korrekt zu vernetzen.

Des Weiteren ist in der Vorbereitung und in der Wartung Expertise gefragt:

• Ein Energieberater oder Fachleute für den hydraulischen Abgleich stellt sicher, dass die Wärmeverteilung im Heizsystem optimal ist. Dies steigert die Effizienz der Wärmepumpe erheblich.
• Fachbetriebe für Dämmung und Isolierung können die Effizienz der Wärmepumpe verbessern, indem sie das Gebäude optimal dämmen, um Wärmeverluste zu minimieren.
• Regelmäßige Wartung und Kontrolle durch zertifiziertes Fachpersonal sind entscheidend für die langfristige Effizienz und Zuverlässigkeit der Wärmepumpe. Dies beinhaltet das Überprüfen der Kältemittel, der Elektronik und der mechanischen Komponenten.

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