Wärmepumpenheizung

• Was ist eine Wärmepumpenheizung? Eine Wärmepumpenheizung nutzt einen großen Teil Umweltwärme (z.B. aus der Luft oder dem Erdreich) und einen kleinen Anteil Strom, um Gebäude kostengünstig und umweltfreundlich zu beheizen. Das Geheimnis steckt im Kühlmittelkreislauf, der durch Phasenübergänge große Mengen Energie auf- und abgeben kann.
• Lohnt sich eine Wärmepumpenheizung im Altbau? Der wirtschaftliche Einsatz ist von der Vorlauftemperatur und den Strompreisen abhängig. Grundsätzlich sind in jedem Haus Wärmepumpen als Heizung nutzbar, häufig lohnt es jedoch, das Haus zunächst zu dämmen. Wer seine Wärmepumpenheizung mit Photovoltaik kombiniert, kann zudem die Strom- und Heizkosten drastisch senken.
• Wichtige Heizung-Komponenten: Die Wärmepumpenheizung besteht aus der Wärmepumpe, der Wärmequelle und der hydraulischen Anbindung. Gerade die Auswahl des geeigneten Pufferspeichers – wir empfehlen hier Pufferspeicher mit Frischwasserstation – kann ebenfalls erheblichen Einfluss auf die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpenheizung haben.
• Was kostet eine Wärmepumpe mit Einbau? Die Kosten einer Wärmepumpenheizung variieren je nach Typ und Installation. Für ein Einfamilienhaus kostet eine Erdwärmepumpe mit Erdsonden ca. 34.500 € (nach Förderung ca. 24.150 €), eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ca. 24.000 € (nach Förderung ca. 16.800 €)
• Staatliche Förderung von Wärmepumpenheizungen: Ab 2024 gibt es Grundförderungen von 30 %, zusätzlich Boni (Effizienzbonus, Klimageschwindigkeits-Bonus) bis zu einer maximalen Förderquote von 70 %. Maximale förderfähige Investitionskosten für Einfamilienhäuser betragen 30.000 €, mit zusätzlichen Maßnahmen bis zu 60.000 €.
• Sorgfältige Planung: Wer sich für eine Wärmepumpenheizung im Altbau interessiert, sollte sich zunächst um eine fachmännische Planung bemühen. Ein Energieberater kann hierzu die Heizlast genau berechnen, woraufhin der Heizungsbauer die Wärmepumpe und deren Komponenten auslegen kann. Nutzen Sie hierzu gerne unsere kostenlose Vermittlung von Wärmepumpen-Anbietern in Ihrer Nähe!

Die Wärmepumpenheizung bietet eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen, besonders für Haushalte, die unabhängig von fossilen Brennstoffen werden möchten.

Sie nutzt Umweltwärme, bspw. aus der Luft oder dem Erdreich, um Gebäude effizient zu beheizen, und ist somit ein zentraler Baustein für klimaneutrale Häuser.

Eine Wärmepumpe deckt über zwei Drittel des Wärmebedarfs durch kostenlose und regenerative Umweltwärme ab. Der benötigte Strom stammt zunehmend aus erneuerbaren Quellen wie Solar- und Windkraft. Dies macht die Wärmepumpenheizung nicht nur umweltfreundlich, sondern auch langfristig kosteneffizient.

Ein weiterer Vorteil: Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen entstehen keine lokalen Schadstoffemissionen, und der Bedarf an Brennstofflagerung entfällt.

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Viele Menschen mit Eigenheim fragen sich, ob eine Wärmepumpenheizung im Altbau sinnvoll ist. Tatsächlich ist der Einsatz möglich, jedoch sollte zunächst die Gebäudehülle optimiert werden. Eine gute Dämmung senkt den Energiebedarf und steigert die Effizienz der Wärmepumpe, wodurch die Kosten der Wärmepumpenheizung reduziert werden.
Der Einsatz einer Wärmepumpenheizung im Altbau erfordert besondere Planung. Neben ausreichender Dämmung ist auch oft die Anpassung der Heizflächen notwendig, um die Effizienz der Anlage zu maximieren und die Kosten der Wärmepumpenheizung zu optimieren.

Gut zu wissen: Wenn die Dämmung erst in einigen Jahren geplant ist, kann trotzdem schon jetzt ein Umstieg auf eine Wärmepumpe sinnvoll sein, vor allem, wenn die bestehende Heizung alt oder defekt ist.

Damit eine Wärmepumpe in einem Altbau effizient arbeiten kann, sollte die maximale Vorlauftemperatur an den kältesten Tagen 55 °C nicht überschreiten. Diese Temperatur hängt stark von der Größe der vorhandenen Heizflächen ab, die oft ausreichend groß dimensioniert wurden.

Vor der Installation einer Wärmepumpenheizung im Altbau sollte daher eine genaue Heizlastberechnung durchgeführt werden, um die erforderliche Vorlauftemperatur zu ermitteln.

Die Kosten einer Wärmepumpenheizung variieren je nach System und Wärmequelle. Während Luftwärmepumpen in der Anschaffung günstiger sind, bieten Erdwärme- und Grundwasserpumpen langfristig niedrigere Betriebskosten.

Zusätzlich können Förderungen die Kosten einer Wärmepumpenheizung reduzieren, insbesondere bei Altbau-Sanierungen.

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Die Kosten einer Wärmepumpenheizung variieren je nach Gebäudezustand und gewähltem Modell. Die Investitionskosten für eine Wärmepumpenheizung werden ab 2024 durch verschiedene Förderprogramme des Bundes unterstützt.

Grundförderungen von 30 % der Kosten sowie weitere Boni, wie der Effizienz- oder Klimageschwindigkeits-Bonus, ermöglichen eine maximale Förderquote von bis zu 70 %.

Besonders förderfähig sind Systeme, die natürliche Kältemittel verwenden oder eine effiziente Wärmequelle wie Wasser oder Erdreich nutzen. Der maximale förderfähige Betrag für Einfamilienhäuser liegt bei 30.000 € für den Heizungstausch, und zusätzliche Effizienzmaßnahmen können diesen Betrag auf 60.000 € erhöhen.

Wichtig: Förderanträge sollten vor Beginn der Maßnahmen gestellt werden. Die Beratung durch einen Energieeffizienz-Experten wird empfohlen. Energieberater bewerten den Zustand des Gebäudes und geben Empfehlungen zur schrittweisen Verbesserung, inklusive der Möglichkeit, eine Wärmepumpe zu integrieren. Im Altbau kann der Einsatz einer Wärmepumpenheizung zunächst aufwändiger sein, da zusätzliche Maßnahmen zur Wärmedämmung erforderlich sind. Ein schrittweises Vorgehen im Rahmen eines iSFP kann hier Abhilfe schaffen.

Sollte das Gebäude derzeit noch nicht ideal für den Betrieb einer Wärmepumpenheizung sein, kann ein paralleler Betrieb mit dem bestehenden Kessel in Erwägung gezogen werden. Dies ermöglicht es, bis zu 80 % des Wärmebedarfs bereits durch die Wärmepumpe abzudecken, bevor weitere Maßnahmen umgesetzt werden.

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Die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpenheizung hängt stark vom Verhältnis zwischen Strom- und Brennstoffkosten ab. Bei einem Gaspreis von 12 Cent pro kWh und einer moderaten Jahresarbeitszahl (JAZ) von 2,5 liegt der maximale Strompreis bei 33 Cent pro kWh, um Kostengleichheit mit einer Gasheizung zu erreichen. Eine höhere JAZ führt zu geringeren Heizkosten.

Die Integration von PV-Strom kann den Wärmepreis weiter senken. Eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3,5 erreicht z.B. bei einem Heizstrompreis von 28 Cent pro kWh einen Wärmepreis von 8 Cent pro kWh, der durch PV-Strom auf 7 Cent gesenkt werden kann.

Die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) bietet erhebliche Vorteile. Die Photovoltaik kann Strom für den Haushaltsbedarf und teilweise für die Wärmepumpe erzeugen.

Bei einer typischen Anlage kostet der selbst erzeugte Strom 10–15 Cent pro kWh. Im Winter hängt die Stromproduktion stark von der Ausrichtung und Neigung der Module ab. Ein steilerer Winkel und eine Südausrichtung können hier vorteilhafter sein.

Die Simulation eines Einfamilienhauses (45° Dachneigung, Süd-Ausrichtung und 3.500 kWh Haushaltsstromverbrauch) zeigte, dass eine 8-kWp-PV-Anlage in einem unsanierten Gebäude etwa 17–22 % des Gesamtstromverbrauchs decken kann. Nach einer Sanierung steigt dieser Wert auf 26–37 %.

In absoluten Zahlen: 800–1.000 kWh Strom konnten mehr direkt im Haus verwendet werden.

Um die Nutzung des PV-Stroms zu optimieren, sollte die Wärmepumpe vorzugsweise tagsüber bei Sonneneinstrahlung betrieben werden. Moderne Wärmepumpen mit einer Smart-Grid-Ready-Schnittstelle können überschüssigen PV-Strom effizient nutzen, um z. B. Warmwasserspeicher zu beheizen.

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Der Aufbau einer Wärmepumpenheizung basiert auf einem einfachen Prinzip: Umweltwärme wird aufgenommen und mittels eines Kältemittels verdichtet. Der dadurch entstehende Wärmeüberschuss wird über einen Verflüssiger an das Heizsystem abgegeben, während das abgekühlte Kältemittel wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird. Dies sorgt für eine konstante und effiziente Wärmeversorgung des Gebäudes.

Fluorhaltige synthetische Kältemittel wie R410A wurden bisher in Wärmepumpen für Wohngebäude verwendet, weisen aber ein hohes Treibhausgaspotenzial (GWP) auf, weshalb sie zunehmend gesetzlich eingeschränkt werden.

Als umweltfreundlichere Alternative kommen nun natürliche Kältemittel wie Propan (R290) zum Einsatz, das ein sehr geringes GWP hat und hohe Vorlauftemperaturen ermöglicht. Aufgrund seiner Brennbarkeit erfordert der Einbau jedoch besondere Sicherheitsvorkehrungen, insbesondere bei der Aufstellung im Freien.

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Der Aufbau einer Wärmepumpenheizung umfasst mehrere wesentliche Komponenten:

• Wärmepumpe: Das Herzstück der Anlage, die je nach Typ die Wärmequelle, wie z.B. die Außenluft, Erdwärme oder Grundwasser, nutzt.
• Pufferspeicher: Speichert überschüssige Wärme, um sie bei Bedarf im Haus zu verteilen.
• Trinkwarmwasserspeicher: Für die zentrale Warmwasserbereitung.
• Heizflächen: Heizkörper, Fußbodenheizung oder Wand-/Deckenheizflächen sorgen für die Wärmeverteilung im Gebäude.
• Regelungssystem: Optimiert den Betrieb der Wärmepumpe, oft in Kombination mit einer Photovoltaikanlage zur Stromerzeugung.

Wärmepumpen nutzen Umweltwärme. Die häufigsten Wärmequellen sind:

• Außenluft: Kostengünstig und überall verfügbar, jedoch bei tiefen Temperaturen weniger effizient.
• Erdwärme: Stabile Temperaturen sorgen für hohe Effizienz, erfordern jedoch aufwendige Bohrungen.
• Grundwasser: Ganzjährig hohe Temperaturen, aber eine wasserrechtliche Genehmigung ist notwendig.
• Sonnenenergie: PVT-Module kombinieren Photovoltaik und thermische Kollektoren zur Nutzung der Sonnenwärme.

Wärmepumpenheizungen bieten verschiedene Betriebsarten, die an den Wärmebedarf des Gebäudes angepasst werden können:

• Monovalent: Die Wärmepumpe deckt den gesamten Wärmebedarf, auch bei tiefen Wintertemperaturen.
• Monoenergetisch: Ein zusätzlicher elektrischer Heizstab unterstützt die Wärmepumpe bei extremen Temperaturen.
• Bivalent: Ein zweiter Wärmeerzeuger, wie ein Kessel, wird bei Bedarf hinzugefügt, um die Wärmepumpe zu entlasten. Diese Betriebsweise eignet sich besonders für Hybrid-Heizungen, die oft in Mehrfamilienhäusern zum Einsatz kommen.

Wichtige Kennzahlen zur Bewertung der Effizienz von Wärmepumpen sind:

• COP (Coefficient of Performance): Gibt das Verhältnis der abgegebenen Wärmeleistung zur aufgenommenen elektrischen Leistung bei definierten Bedingungen an.
• SCOP (Seasonal Coefficient of Performance): Berücksichtigt unterschiedliche Betriebspunkte und elektrische Zusatzheizungen und eignet sich besser zur Auswahl effizienter Geräte.
• JAZ (Jahresarbeitszahl): Beschreibt die Effizienz im realen Betrieb. Eine höhere JAZ bedeutet niedrigere Heizkosten. Außenluft-Wärmepumpen erreichen in Altbauten JAZ-Werte zwischen 2,5 und 3,8, Erdwärmepumpen Werte zwischen 3,3 und 4,7.

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Eine sorgfältige Planung ist entscheidend für die Effizienz und die Kosten der Wärmepumpenheizung, insbesondere bei der Installation im Altbau.

Der energetische Zustand der Gebäudehülle, einschließlich der U-Werte, muss genau ermittelt werden, um den Energiebedarf und die Heizlast korrekt zu berechnen. Dies ist besonders wichtig für den hydraulischen Abgleich, der die optimale Verteilung der Heizungswasser-Durchflussmengen sicherstellt.

Für eine effiziente Wärmepumpenheizung muss die Wärmeverteilung optimal auf das Gebäude abgestimmt sein.

Gegebenenfalls müssen Heizkörper durch größere oder effizientere Modelle ersetzt werden, um diese niedrigen Vorlauftemperaturen von maximal 55 °C zu ermöglichen.

Pufferspeicher sind essenziell, um Leistungsspitzen abzupuffern und den Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien, wie überschüssigem Solarstrom, zu optimieren.

Für die Warmwasserbereitung in Ein- und Zweifamilienhäusern sollte der Speicher so dimensioniert sein, dass er den Bedarf für mindestens einen Tag deckt, um Effizienzverluste zu minimieren.

Außenluft-Wärmepumpen können Geräusche von etwa 40 bis 60 Dezibel (dB) in 1 m Entfernung verursachen, abhängig vom Modell und der Betriebsweise. In Wohngebieten gilt meist ein Grenzwert von 35 bis 50 dB nachts und 50 bis 65 dB tagsüber.

Durch die Wahl besonders leiser Modelle, die beispielsweise nur 40 dB erreichen, und die Platzierung der Außeneinheit in ausreichendem Abstand zu Wohnräumen oder durch den Einsatz von Schallschutzmaßnahmen, kann die Lärmbelastung deutlich reduziert werden und die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben gewährleistet werden.

Ab 2024 dürfen in Deutschland nur noch Heizungen installiert werden, die mindestens 65 % erneuerbare Energien nutzen. Für Bestandsgebäude gelten Übergangsfristen, abhängig von der Größe der Kommune.

Daher ist es ratsam, frühzeitig über den Einbau einer Wärmepumpenheizung nachzudenken, um den steigenden Anforderungen und Energiepreisen gerecht zu werden.

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