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Wärmepumpe installieren: So funktioniert es

epr/Viessmann

Der drohende Klimawandel und steigende Energiepreise sorgen für einen Trend zu mehr Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein, vor allem beim Wohnen. Energieeffiziente Heizsysteme wie Wärmepumpen spielen hierbei eine Schlüsselrolle. Für den Einbau und die Nachrüstung einer Wärmepumpe müssen zunächst jedoch bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein.

  1. Mit einer Wärmepumpe nachhaltig Wärme erzeugen – so funktioniert es
  2. Erd-, Wasser- oder Luftwärmepumpe? Vor- und Nachteile der einzelnen Modelle
  3. Voraussetzungen für die Installation einer Wärmepumpe
  4. Wärmepumpen sorgfältig planen

Ein Gastbeitrag von Christian Schaar.

Mit einer Wärmepumpe nachhaltig Wärme erzeugen – so funktioniert es

Der Einbau einer Wärmepumpe macht es möglich, ein Haus energieeffizient und emissionsfrei zu beheizen, da im Unterschied zu einer Öl- oder Gasheizung keine fossilen Rohstoffe verbrannt werden.

Anders als Heizsysteme, die mit endlichen Energieträgern, wie zum Beispiel Erdöl, Erdgas oder Kohle betrieben werden, nutzen Wärmepumpen erneuerbare Energiequellen, wie das Erdreich, das Grundwasser oder die Luft. Mit Investitionskosten von 12.000 bis 33.000 Euro für ein Ein- oder Zweifamilienhaus sind sie deutlich teurer als herkömmliche Heizungsanlagen, haben im Gegenzug jedoch geringere Heiz- und Verbrauchskosten. Ihr Funktionsprinzip ist mit einem Kühlschrank vergleichbar. In einem komplizierten technischen Prozess wird dem Energieträger zunächst seine natürliche Wärme entzogen, mit der wiederum ein Kältemittel verdampft wird. Das so entstehende Gas wird komprimiert, wobei seine Temperatur steigt und Wärme gewonnen wird, die mithilfe eines Wärmeaustauschers in den Heizkreislauf übertragen wird. Der Prozess wiederholt sich von Neuem sobald das Kältemittel wieder flüssig geworden ist.

Die Wärmepumpe erzeugt die Wärme nicht zu 100 Prozent aus regenerativen Energien, wie es auf den ersten Blick scheint, sondern lediglich zu etwa 75 Prozent. Für den Betrieb des Heizsystems ist dennoch Strom erforderlich. Die Nachhaltigkeit der Wärmepumpe sinkt, wenn der Strom konventionell hergestellt wird.

Für Immobilienbesitzer, die die Umweltfreundlichkeit ihrer Wärmepumpe optimieren möchten, ist der Einbau einer Fotovoltaikanlage sinnvoll. Mithilfe der Sonnenenergie lässt sich auf diese Weise Solarstrom erzeugen, der meist preiswerter als Netzstrom ist. Zu bedenken ist lediglich, dass die Sonnenstunden im Winter abnehmen, wohingegen die Heizleistung steigt. Die Alternative zu einer Fotovoltaikanlage ist der Wechsel zu ökologisch erzeugtem Strom aus dem Stromnetz, was zwar nicht kostengünstiger, aber umweltschonender ist.

Erd-, Wasser- oder Luftwärmepumpe? Vor- und Nachteile der einzelnen Modelle

Abhängig von der Energiequelle ist zwischen Erd-, Wasser- und Luftwärmepumpen zu unterschieden. Für jedes Modell ergeben sich hinsichtlich der Investitionskosten, dem Installationsaufwand, des Wirkungsgrads und der Lautstärke einerseits Vor-, andererseits aber auch Nachteile.

In Wohnhäusern kommen meist Luftwärmepumpen zum Einsatz, da sie relativ kosteneffizient und einfacher zu installieren sind. Luftwärmepumpen gibt es in Form von Außenluftwärmepumpen, die der Umgebungsluft Wärme entziehen, und Abluftwärmepumpen, die Wärme aus der Raumluft ziehen.

Vorteile Abluftwärmepumpen:

  • deutlich leiser
  • zugleich kostengünstiges Lüftungssystem, das kaum verkeimt
  • im Winter merklich effizienter als Außenluftwärmepumpen

Nachteile Abluft- und Außenluftwärmepumpen:

  • geringeren Wirkungsgrad
  • höhere Betriebskosten als Erd- und Wasserwärmepumpen

Vorteile Erd- und Wasserwärmepumpe:

  • profitieren von der stabilen Temperatur des Erdreichs bzw. des Grundwassers (liegt über 8 Grad Celsius)

Nachteil Erd- und Wasserwärmepumpe:

  • Bohrungen erforderlich um an die Energiequelle zu gelangen
  • dadurch erhöhen sich nicht zuletzt auch die Investitionskosten

Voraussetzungen für die Installation einer Wärmepumpe

Die Installation des klimaneutralen Heizsystems ist in Neubauten meist ohne Probleme umsetzbar. Insbesondere Erd- und Wasserwärmepumpen inklusive der Erschließung der Wärmequellen lassen sich beim Bau eines Hauses direkt mit einplanen. Je nachdem, in welcher Tiefe beispielsweise die Erdwärmekollektoren liegen, sind in einigen Bundesländern gegebenenfalls Genehmigungen einzuholen. Dient das Grundwasser als Wärmequelle ist vorab ein Saug- und Schluckbrunnen zu bohren, über den die Wasserwärmepumpe das Wasser bezieht. Für die nachträgliche Installation einer Wärmepumpe in einem bereits bestehenden Haus sind diese beiden Modelle eher schwieriger zu realisieren.

Generell ist für die Nachrüstung einer Wärmepumpe nicht nur sorgfältige Planung das A und O, sondern ebenfalls eine Prüfung des Zustands des Hauses. Grundvoraussetzung ist eine hochwertige Dämmung und Isolierung, um Energieverluste, das Eindringen von Feuchtigkeit und die Entstehung von Schimmel auszuschließen. Da die Effizienz der Wärmepumpe von der Vorlauftemperatur der Heizung und der Temperatur des Energieträgers abhängt, spielt auch der Zustand des vorhandenen Wärmeverteilsystems eine ausschlaggebende Rolle.

Eine Wärmepumpe läuft besonders effektiv mit niedrigen Vorlauftemperaturen unter 50 Gard Celsius. Das ist unter anderem bei Flächenheizsystemen gegeben, zum Beispiel Wandflächen- oder Fußbodenheizungen. Erfüllen Altbauten nicht die Anforderungen für die Installation einer Wärmepumpe, sind entsprechende Sanierungen notwendig. Da hier weitere Kosten anfallen, sollten Hausbesitzer im Vorhinein berechnen und überlegen, ob der Aufwand lohnt.

Wärmepumpen sorgfältig planen

Unterstützung können sich Bauherren und Eigenheimbesitzer von einem Experten holen. Dieser kann mit dank Fachwissen und Erfahrung genau beurteilen, ob sich die Installation einer Wärmepumpe hinsichtlich des Sanierungszustands des Hauses und dem gegebenen Wärmeverteilsystem überhaupt lohnt. Er kann ebenso gut einschätzen, ob die Installation einer Fotovoltaikanlage sinnvoll ist. Bietet sich eine Wärmepumpe nach eingehender Prüfung nicht an, kann er immerhin ein alternatives Heizsystem vorschlagen, mit dem ebenfalls eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wärmeerzeugung gelingt.

Text: Christian Schaar, S2 GmbH
Bilder: Unsplash