Wärmepumpe – bei passender Planung effizient und mit Umweltwärme nutzbar

Das Konzept einer Wärmepumpe kann – passend geplant – energieeffizient betrieben werden und Umweltwärme für Heizung und Warmwasser nutzbar machen. 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 senken helfen und im Betrieb Umweltwärme für Heizung und Warmwasser nutzen.

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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 lassen sich in vielen Gebäudesituationen installieren – die Eignung hängt u. a. von Aufstellort, Schallschutz und Heizsystem ab. Sie werden häufig in privaten Wohngebäuden eingesetzt und können – passend ausgelegt und bei geeigneten Heizflächen sowie Vorlauftemperaturen – als alleiniges Heizsystem inklusive Warmwasserbereitung genutzt werden. Mit passenden Systemlösungen können Wärmepumpen auch in älteren Gebäuden eingesetzt werden, wenn Auslegung, Heizflächen und Vorlauftemperaturen zum Gebäude passen.

Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe basiert auf einem einfachen Prinzip und kann – passend ausgelegt – hohe Effizienzwerte erreichen. Sie wird durch Strom angetrieben und kann – abhängig von Auslegung, Jahresarbeitszahl und Stromtarif – einen wirtschaftlich sinnvollen Wärme- und Warmwasserbetrieb ermöglichen, der individuell zu prüfen ist. Je nach Auslegung und Betriebsbedingungen kann eine Erdwärmepumpe mit 1 kWh Strom mehr Wärme für Heizung und Warmwasser bereitstellen als an elektrischer Energie eingesetzt wird. Ein großer Teil der benötigten Wärme stammt aus der im Erdreich vorhandenen Umweltenergie; für den Betrieb wird zusätzlich Strom benötigt. 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 – zu einem über das Jahr hinweg stabilen 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.

• Heizen mit Umweltwärme – je nach Strommix können im Betrieb geringere Emissionen möglich sein
• Kann bei passender Auslegung energieeffizient betrieben werden – Wirtschaftlichkeit individuell prüfen
• In der Regel geringer Wartungsaufwand
• Je nach Voraussetzungen sind Fördermittel möglich
• Kann nicht nur heizen, sondern auch kühlen
• Erfüllt die Anforderungen des Gebäudeenergiegesetzes (GEG)
• Wärmenutzung mit Potenzial, CO₂-Emissionen im Betrieb zu senken – abhängig vom Strommix

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. In vielen Fällen ist weniger die Grundfunktion entscheidend als die Frage, wie eine Wärmepumpe passend in das bestehende System integriert wird. Mit passenden Systemlösungen können Wärmepumpen auch in Altbauten effizient betrieben werden, wenn Auslegung und Gebäudeeigenschaften passen.

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 bei passender Auslegung hohe Effizienzwerte erreichen, 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 betrieben werden kann, sollten folgende Bedingungen möglichst erfüllt sein:

• Niedrige Vorlauftemperaturen: Je niedriger die Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe in der Regel. Ideal sind Temperaturen von 30–40 °C.
• Gute Wärmedämmung: Eine verbesserte Dämmung kann den Wärmebedarf reduzieren und die Effizienz der Wärmepumpe steigern. 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 – je nach Vorlauftemperatur und Auslegung – mit einer Wärmepumpe effizient betrieben werden.

Die Nachrüstung einer Wärmepumpe im Altbau ist technisch möglich und kann – je nach Gebäude, Auslegung, Förderung und Energiepreisen – wirtschaftlich sinnvoll sein. Mit der richtigen Planung lässt sich eine passende Lösung finden, die – je nach Gebäude – den Energieeinsatz für Wärme reduzieren kann und den Einsatz fossiler Brennstoffe verringert. 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 einregeln und – je nach Ausgangszustand – dazu beitragen, die Effizienz der Wärmepumpe zu 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. Bei einer gut ausgelegten Erdwärmepumpe mit hoher Jahresarbeitszahl können die Energiekosten – abhängig von Preisen, Gebäude und Vergleichssystem – sinken. Ob und wann sich eine Wärmepumpe amortisiert, hängt u. a. von Investitionskosten, Förderung, Energiepreisen und der erreichten Jahresarbeitszahl ab.

Wärmepumpe mit Solarthermie kombinieren
Eine Anlage zur Solarthermie nutzt die frei verfügbare Sonnenenergie, um Wärme zu erzeugen. 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 – die Wärmebereitstellung für Heizung und Warmwasser sinnvoll unterstützen.
Zweitens, die indirekte Unterstützung: Bei dieser Methode wird die Solarwärme zur Wärmequelle der Wärmepumpe (z.B. Erdboden) hinzugefügt. Das erhöhte Temperaturniveau kann – je nach Systemauslegung und Regelung – dabei helfen, den Strombedarf der Wärmepumpe zu reduzieren.

Mehr zur Solarthermie

Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Wärmepumpe und Photovoltaikanlage können – je nach Eigenverbrauch und Lastprofil – gut zusammenpassen. Mit einer Photovoltaikanlage kann – je nach Eigenverbrauch, Auslegung und Tarif – Strom für die Wärmepumpe bereitgestellt werden, was die Heizkosten entlasten kann. Im Gegenzug kann eine Wärmepumpe – je nach Lastprofil und Eigenverbrauch – den Eigenverbrauch erhöhen und so die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage unterstützen. Auch die Umwelt kann profitieren: Selbst erzeugter Solarstrom kann dazu beitragen, den Netzstrombezug im Gebäude zu reduzieren.

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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 ist – wir beraten Sie gern individuell!

Mehr zur Gasheizung

Wer mit einer modernen Wärmepumpe heizen will, sollte sich vorab über mögliche Zuschüsse und Förderprogramme (abhängig von Voraussetzungen und Förderlage) informieren. Oft können diese Anträge nur vor Beginn der Sa­nierungs­maß­nahmen beantragt werden. Wir unterstützen Sie bei der Prüfung passender Förderprogramme und bei der Antragstellung – abhängig von Voraussetzungen und aktueller Förderlage.

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Wärmepumpen dienen nicht nur der Heizung, sondern können auch für angenehme Kühlmomente im Sommer sorgen, sofern sie entsprechend dimensioniert sind. Durch die Umkehrung des Kältekreislaufs wird die Wärmepumpe in den warmen Monaten für Kühlzwecke genutzt. In Verbindung mit einer Fußbodenheizung kann die Raumtemperatur – je nach Auslegung und Bedingungen – abgesenkt werden. Durch die Verwendung von Gebläsekonvektoren kann eine Wärmepumpe eine gezieltere Temperaturregelung 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 herkömmlichen Klimaanlage vergleichbar ist.