Wärmepumpe: Umweltfreundlich heizen mit Strom

Eine Heizung mit Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank – nur mit umgekehrter Zielrichtung: Beim Kühlschrank wird dem Inhalt Wärme entzogen und abtransportiert. Die Wärmepumpe dagegen kühlt Außenluft, Erdreich oder Grundwasser ab und gibt die dabei gewonnene Wärme an Heizung und Warmwassersystem ab.
Eine Wärmepumpen-Anlage besteht aus drei Teilen: der Wärmequelle, die der Umgebung der benötigte Energie entzieht; der Wärmepumpe, die die Wärme nutzbar macht und dem Speicher oder Verteilsystem.

Verschiedene Wärmepumpensysteme: Tiefenbohrung, Erdkollektoren, Brunnen, Außenluft. (© Dirk Schumann - Fotolia.com)

Verschiedene Wärmepumpensysteme: Tiefenbohrung, Erdkollektoren, Brunnen, Außenluft. (© Dirk Schumann – Fotolia.com)

Funktionsweise einer Wärmepumpen-Anlage

In der Wärmequelle zirkuliert eine Flüssigkeit, die Umweltwärme aus Erde oder Wasser aufnimmt und diese zur Wärmepumpe befördert. Eine Ausnahme bilden Luft-Wärmepumpen, bei diesen saugen Ventilatoren die Außenluft an. In der Wärmepumpe befindet sich ein weiterer Kreislauf, in dem ein so genanntes Kältemittel zirkuliert, das unter Nutzung der Umweltwärme verdampft. Der Kältemitteldampf wird zu einem Kompressor weitergeleitet. Unter Druck gibt es die Wärme an das Wärmeverteil- und Speichersystem ab.

Kennzahl für die Leistungsfähigkeit einer Heizung mit Wärmepumpe ist die so genannte Jahresarbeitszahl. Sie stellt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Wärmeleistung zur aufgenommenen Energiemenge dar. Je höher die Jahresarbeitszahl, desto höher der Wirkungsgrad der Wärmepumpe, desto besser die Energieausbeute. Beträgt die Jahreszahl 3, wird das Dreifache der eingesetzten elektrischen Arbeitsleistung in Wärmeenergie umgesetzt. Daneben gibt es als Meßgröße noch den COP. Das ist ein unter Laborbedingungen gemessener Wert. Die Jahresarbeitszahl bezieht sich dagegen auf den realen Betrieb in einem Haus. Sie hängt also nicht nur vom Gerät, sondern entscheidend von den Einsatzbedingungnen ab: kann die Wärmequelle genügend Wärme abgeben, ist die Heizung richtig eingestellt, bedient die Wärmepumpe eine Flächenheizung oder muss sie normale Heizkörper bedienen etc.

Eine vertretbare Emissionsbilanz wird nach Ansicht von Verbraucherschützern bei einer Jahresarbeitszahl von mindestens 3 erreicht. Geeignet für Wärmepumpen sind vor allem ein gut gedämmtes Haus und eine Heizung, die für eine niedrige Temperatur ausgelegt ist, etwa eine Fußbodenheizung. Bei der Sanierung ist eine sehr gute Dämmung der gesamten Gebäudehülle wichtig.

Eine Heizung mit Wärmepumpe in einem neuen Gebäude sollte im Idealfall ohne Zusatzheizung auskommen. Bei guter Planung und Ausführung seien Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen gleichermaßen empfehlenswert, sagen die Energieberater der Verbraucherzentralen. Luft-/ Wasser-Wärmepumpen seien kritischer zu sehen, da in der Praxis oft keine ausreichend hohen Jahresarbeitszahlen erreicht werden, vor allem in Altbauten. „Abzuraten ist wegen zu niedriger Jahresarbeitszahlen auch von Wärmepumpen, die lediglich zur Wassererwärmung eingesetzt werden“, so die Verbraucherschützer.

Um effizient zu arbeiten sollten folgende Punkte beachtet werden:

  • Gebäude und Wärmepumpe müssen gut aufeinander abgestimmt sein.
  • Das Haus sollte gut gedämmt sein.
  • Als Wärmequellen sollten Erde oder Wasser genutzt werden, in hoch wärmegedämmten Häusern kann auch der Einsatz von kleinen Luftwärmepumpen in Kombination mit der Lüftungsanlage sinnvoll sein.
  • Auf eine genaue Planung und Auslegung der Wärmepumpe ist zu achten.
  • Der Einbau eines Wärmemengenzählers erlaubt es, die Jahresarbeitszahl zu kontrollieren und eventuell vom Heizungsbauer eine Nachjustierung der Heizung und der Wärmepumpe zu erreichen. Die Kontrolle nach einem vollen Kalenderjahr ist ratsam.

Wer eine Wärmepumpe kauft, erhält dafür Fördergelder aus dem Marktanreizprogramm, das vom Bafa verwaltet wird. Im Neubau muss der Antrag vor Beginn des Vorhabens gestellt werden, in der Sanierung innerhalb von neun Monaten nach Beginn.

 

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