Heizen mit Wärmepumpe

  • Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Luft-, Erd- oder Wasserwärme werden in der Wärmepumpe auf ein Kältemittel übertragen, das dadurch verdampft. Erhöht man den Kältemittel-Druck, steigt die Temperatur des Kältemittels - so lange, bis das zum Heizen gewünschte Temperatur-Niveau erreicht ist.
  • Heizen mit Wärmepumpe: Eine Wärmepumpe macht aus 1 Kilowattstunde Strom je nach Wärmepumpen-Typ 3 bis 4 Kilowattstunden Wärme. Diese kann dann sowohl zur Raumheizung als auch zur Warmwasserbereitung genutzt werden. Wie viel Strom sie benötigt, hängt von der Differenz zwischen Wärmequelle und benötigter Heiztemperatur ab.
  • Erdwärme vs. Luftwärme: Erdwärmepumpen nutzen die auch im Winter nahezu konstante Temperatur des Erdreichs, Luftwärmepumpen entziehen hingegen der Außenluft Wärme. Gerade im Winter steht ihnen daher weniger Energie zur Verfügung, weshalb Luftwärmepumpen dann mehr Strom zum Heizen benötigen als Erdwärmepumpen.
  • Kühlen mit Wärmepumpe: Viele Wärmepumpen können im Sommer auch zur Kühlung genutzt werden. Dann funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank und entzieht dem Haus Wärme. Hierzu eignen sich vor allem Fußbodenheizungen, während es bei Heizkörpern zu Tauwasser kommen kann.
  • Heizkosten im Vergleich: Um die jährlichen Kosten für das Heizen mit Wärmepumpe zu berechnen, können Sie Ihren z. B. Gasverbrauch durch 3 (bei Luftwärme) oder durch 4 (bei Erdwärme) teilen und mit dem Strompreis multiplizieren: 7.500 kWh Gas / 3 = 2.500 kWh Strom x 0,3 Euro = 750 Euro.

Wärmepumpen wandeln die kostenlose Energie aus Wärmequellen wie Luft, Wasser oder Erdreich in Heizenergie um. Um die Wärme nutzbar zu machen, ist Strom oder Gas nötig. Die genaue Funktion einer Wärmepumpe zum Heizen erklären wir hier.

Eine Wärmepumpe als Heizung?

Eine Wärmepumpe ist das Herz jedes Kühlschranks und befördert Wärme nach draußen, um den Innenraum zu kühlen. Dabei nutzt sie ein Kältemittel in einem Leitungssystem, das die Wärme über Rohre an die Raumluft abgibt.

Als Heizung arbeitet die Wärmepumpe ähnlich, indem sie Wärme aus den drei thermischen Energiequellen ins Haus transportiert. Auch hier nutzt sie ein Kältemittel in einem Rohrsystem, das immer wieder verdichtet wird, um die Temperatur zu erhöhen, und dann die Wärme an das Heizsystem abgibt. Dafür benötigt die elektrische Wärmepumpe Strom.

Die drei thermischen Energiequellen der Wärmepumpe

Die Wärmepumpe gewinnt an Beliebtheit, weil sie ohne fossile Brennstoffe wie Gas oder Öl auskommt. Stattdessen nutzt sie die thermische Energie der Umwelt als alternative Energiequelle. Das Heizen mit Wärmepumpe bedient sich drei thermischen Energiequellen: Luft, Erdreich und Grundwasser.

Thermische Energie ist die Energie, die in der ungeordneten Bewegung von Atomen oder Molekülen eines Stoffes gespeichert ist. Diese Energie nimmt bei Wärmezufuhr zu.

Das bedeutet: Je wärmer die Luft, das Erdreich oder das Grundwasser ist, desto mehr thermische Energie kann die Wärmepumpe in Heizungswärme umwandeln.

Gut zu wissen – im Winter heizen, im Sommer kühlen: Viele Wärmepumpen können im Sommer auch kühlen. Wenn Sie das möchten, muss dies bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden. Bedenken Sie, dass der Stromverbrauch steigt und die Klimabilanz schlechter wird. Das Kühlen mit einer Wärmepumpe verbraucht jedoch deutlich weniger Energie als eine herkömmliche Klimaanlage.

Die unterschiedlichen Wärmepumpenarten

Insgesamt gibt es vier gängige Varianten von Wärmepumpen. Eine kurze Übersicht:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die unkomplizierteste Variante, was Installation und Platzbedarf betrifft. Sie nutzt die Wärme der Außenluft zur Erwärmung eines Kältemittels, das im Verdichter auf die nötige Temperatur gebracht wird, um das Heizungs- und Brauchwasser zu erwärmen. Mehr als zwei Drittel aller in Österreich installierten Wärmepumpen sind Luft-Wasser-Wärmepumpen.
  • Luft-Luft-Wärmepumpe greift ebenfalls auf die thermische Energie der Luft zurück. Statt ein Kältemittel zu erwärmen, wird die Umweltluft durch einen Plattenwärmetauscher mit der Wärme der Abluft aufgeheizt. Diese Variante eignet sich besonders für gut isolierte Gebäude mit geringem Heizbedarf.
  • Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt die thermische Energie des Erdreichs zum Heizen. Ihre Installation erfordert Grabungs- oder Bohrarbeiten, da entweder Erdsonden oder Erdkollektoren verwendet werden. Diese Wärmepumpen sind effizienter, aber aufwändiger in der Installation.
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt die thermische Energie des Grundwassers. Für die Installation sind umfangreiche Brunnenbohrungen erforderlich, und der Betrieb muss behördlich genehmigt werden. Diese Variante erfordert die Einhaltung von Gewässerschutzauflagen und bietet hohe Effizienz, wo verfügbar.

Die einfache Installation macht die Luft-Wasser-Wärmepumpe so populär (Marktanteil von 72 %). Sole-Wasser-Wärmepumpen sind zwar effizienter, benötigen aber Bohr- oder Grabungsarbeiten (Marktanteil 23 %). Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe schlägt sich besonders schlecht, da sie nicht überall einsetzbar ist und behördliche Genehmigungen erfordert (Marktanteil 4 %). Noch seltener ist die Luft-Luft-Wärmepumpe, da sie nur in gut isolierten Gebäuden mit geringem Heizbedarf funktioniert.

 

Kosten für das Heizen mit Wärmepumpe

Die Kosten für eine Wärmepumpe hängen von der Art, der Leistung und der Wärmequelle ab. Regionale Unterschiede können ebenfalls eine Rolle spielen.

Investitionskosten für Wärmepumpen
Wärmepumpenart Anschaffungskosten inkl. Installation Zusätzliche Erschließungskosten
Luftwärmepumpe 12.000 - 14.000 Euro Keine
Erdwärmepumpe 9.000 - 11.000 Euro 7.500 Euro (für 300 m² Kollektorfläche)
Grundwasserwärmepumpe 9.000 - 12.000 Euro 4.000 - 7.000 Euro
Brauchwasserwärmepumpe 3.000 - 4.000 Euro Keine
Erschließungskosten für Erdwärmepumpen
Art Preis Ertrag
Kollektor 25 Euro pro m² 0,025 kW pro m²
Sonde 50-75 Euro pro m 0,050 kW pro m

Wartung

Wärmepumpen haben geringere Wartungskosten als andere Heizsysteme. Einige Geräte benötigen nach der F-Gase-Verordnung eine jährliche Dichtheitsprüfung, die etwa 150 Euro pro Jahr kostet. Reine Wärmepumpen entfallen zudem den Besuch des Schornsteinfegers.

Viele Betriebe bieten Vollwartungsverträge zu Festpreisen an; prüfen Sie, ob alle vorgeschriebenen und empfohlenen Maßnahmen enthalten sind.

Förderung für Wärmepumpen als Heizung

Staatliche Förderungen auf Bundes- und Landesebene bieten erhebliche Zuschüsse und günstige Kredite für den Einbau von Wärmepumpen. Kombinierbare Förderungen gibt es auch für Bohrungen und Kollektoren. Die wichtigsten Ansprechpartner sind:

  • BAFA (Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle)
  • KfW (KfW-Bank)

Aktuelle Bedingungen nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG)

Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) wurde kürzlich novelliert und hat einige Änderungen und Erweiterungen der Fördermittel mit sich gebracht:

  • Mindestanforderungen: Wärmepumpen müssen bestimmte Effizienzstandards erfüllen, um förderfähig zu sein. Dazu gehört eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von mindestens 3,0.
  • Bonusförderung: Zusätzliche Fördermittel sind verfügbar, wenn die Wärmepumpe in Kombination mit einer Photovoltaikanlage oder anderen erneuerbaren Energiequellen installiert wird.
  • Sanierungszuschüsse: Für die Nachrüstung von Bestandsgebäuden stehen höhere Zuschüsse zur Verfügung, insbesondere wenn zusätzliche Maßnahmen zur Energieeffizienz, wie Dämmung oder Fenstererneuerung, durchgeführt werden.
  • Kombinierbare Förderungen: Es ist möglich, verschiedene Förderprogramme miteinander zu kombinieren, um maximale finanzielle Unterstützung zu erhalten.

​​​​​​​Wichtig: Anträge für Förderungen müssen vor Beginn der Maßnahmen gestellt werden. Informieren Sie sich rechtzeitig über die passenden Förderungen und Kombinationen, beispielsweise bei der Energieberatung der Verbraucherzentrale Ihres Bundeslands.

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von Xandria W. aus Münster

Beispielrechnung für das Heizen mit Wärmepumpe

Um die Heizkosten und den Energiebedarf eines Haushalts, der mit einer Erdwärmepumpe heizt, genauer zu verstehen, sollte man sie einer anderen Heizmethode gegenüberstellen. Hier ein vergleich zu einem Haushalt, der mit Gas oder ohne Gas heizt und dafür eine Wärmepumpe nutzt:

Beispiel: Mehrgewinn für Wärmepumpen im Altbau
Mit Wärmepumpe Mit Gasheizung
Gas 0 Euro pro Monat 161 Euro pro Monat
Strom 224 Euro pro Monat 125 Euro pro Monat
Gesamtkosten 224 Euro pro Monat 286 Euro pro Monat
Einspeisevergütung für PV-Anlage -41 Euro pro Monat -34 Euro pro Monat
Gesamtkosten abzüglich Einspeisevergütung 183 Euro pro Monat 252 Euro pro Monat
Ersparnis mit Wärmepumpe 69 Euro pro Monat

Kennzahlen der Wärmepumpe als Heizung

Klimafreundlich erst ab JAZ 3

Damit eine Wärmepumpe als energieeffizient gilt, muss ihre Jahresarbeitszahl (JAZ) mindestens 3 betragen. Das bedeutet, die Wärmepumpe muss aus einer Einheit Strom mindestens drei Einheiten Wärme erzeugen, um Energieverluste auszugleichen. Mit einem höheren Anteil erneuerbarer Energien im Strommix werden Wärmepumpen zunehmend klimafreundlicher.

Achtung: Die vom Hersteller angegebene JAZ basiert auf Laborbedingungen, die oft nicht den realen Nutzungsbedingungen entsprechen. Daher erreichen die Wärmepumpen in der Praxis oft nicht die theoretischen Werte. Der Betrieb mit Ökostrom ist ein guter Ansatz, aber nicht alle Ökostromtarife sind gleich vorteilhaft für Klima und Energiewende.

Vorlauftemperatur

Viele Heizungsanlagen, besonders Flächenheizungen, kommen mit einer geringen Vorlauftemperatur von etwa 30 bis 35 Grad aus. Kommt hierzu eine gute Dämmung des Gebäudes, ist der Schritt zum effizienten, kostensparenden und umweltschonenden Heizen mit der Wärmepumpe nicht fern.

Doch auch Heizsysteme mit höheren Vorlaufzeiten, wie etwa herkömmliche Heizkörper, lassen sich durchaus effizient nutzen. Zwar erhöht sich durch Vorlaufzeiten von 65 Grad der Stromverbrauch, dennoch kann eine Wärmepumpe auch hier die Heizkosten senken. Voraussetzung dafür ist allerdings eine gute Wärmedämmung des Gebäudes, die sich auch bei Bestandsbauten nachträglich realisieren lässt.

Tipps für mehr Wärmepumpen-Effizienz

  1. Wärmemessung Lassen Sie einen Wärmemengenzähler einbauen, um die tatsächliche Effizienz Ihrer Wärmepumpe zu überwachen. Installieren Sie auch einen eigenen Stromzähler für den elektrischen Heizstab, um den Stromverbrauch im Blick zu behalten.
  2. Kältemittel ist entscheidend Wählen Sie eine Wärmepumpe, die Kältemittel mit einem niedrigen GWP-Wert (Global Warming Potential) verwendet. Ein niedriger GWP-Wert bedeutet, dass der Stoff weniger klimaschädlich ist. Gute Kältemittel haben einen einstelligen GWP-Wert, schlechte hingegen einen vierstelligen.

Neubau und Altbau: Heizen mit Wärmepumpe ist möglich

Im Neubau sind Wärmepumpen weit verbreitet, da diese Gebäude aufgrund ihres geringen Wärmebedarfs und niedriger Vorlauftemperaturen (25-35 °C) ideal für den Einsatz geeignet sind. Mehr als die Hälfte der im Jahr 2021 gebauten Wohngebäude in Deutschland nutzen bereits Wärmepumpen, da sie besonders energieeffizient arbeiten.

Im Altbau lassen sich Wärmepumpen lassen sich auch in Bestandsgebäuden ohne Vollsanierung installieren, jedoch ist ein guter energetischer Zustand des Gebäudes wichtig für einen effizienten Betrieb. Ein energetisch saniertes Gebäude, z.B. durch Dämmung oder Austausch von Fenstern, kann die Effizienz der Wärmepumpe deutlich steigern.

Heizsysteme in Altbauten können oft so angepasst werden, dass sie mit Vorlauftemperaturen von 40-55 °C effizient arbeiten, manchmal sind größere Heizkörper nötig. Eine gute Dämmung und eventuell der Austausch von Heizkörpern können die Effizienz weiter erhöhen.

Letzte Aktualisierung: 02.08.2024