Wärmepumpe

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Erdwärmepumpe

Schema einer Erdwärmepumpe eines Einfamilienhaus

Quelle: BWP

Inhaltsverzeichnis

 

Unsere Tipps

  • Nicht jedes Haus eignet sich für Wärmepumpen: Klären Sie vorab die Eignung ihres Hauses.
  • Kaufen Sie Wärmepumpen mit hoher Leistungsfähigkeit und automatischer Regelung (Blauer Engel).
  • Als Wärmequelle ist Erdreich besser geeignet als Außenluft.
  • Prüfen Sie regelmäßig die Energieeffizienz Ihrer Wärmepumpe.
  • Berücksichtigen Sie die Lärmemissionen einer Wärmepumpe.
 

Gewusst wie

Die Heizung ist der mit Abstand größte Erzeuger von CO2 im Haushalt. Die elektrische Wärmepumpe ist – unter bestimmten Voraussetzungen – eine effiziente Form der Wärmegewinnung mit geringeren CO2-Emissionen als Erdöl- oder Erdgasheizungen. Wärmepumpen, die Gas als Brennstoff nutzen, sind noch selten.

Einsatzmöglichkeiten für Wärmepumpen: Die Effizienz der Wärmepumpe steigt, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem ist. Grundwasser und Erdreich verfügen während des Winters, wenn der Heizwärmebedarf groß ist, über eine relativ hohe, stabile Durchschnittstemperatur. Dies begrenzt den notwendigen Temperaturhub und ist für die Energieeffizienz einer Wärmepumpe von Vorteil. Wärmepumpen eignen sich besonders gut in Häusern, in denen Niedertemperatur-Heizsysteme als Wärmeabnehmer zur Verfügung stehen. Der Anschluss an eine Flächenheizung (zum Beispiel Fußbodenheizungen) ist für Wärmepumpen günstig. Flächenheizungen kommen mit niedrigen Vorlauftemperaturen, meist 35 °C, aus. Auch dies reduziert die zu überwindende Temperaturdifferenz. Mit Abstrichen in der Energieeffizienz können einige Modelle auch mit Heizkörpern betrieben werden.

Effiziente Wärmepumpen verwenden: Eine Wärmepumpe ist effizient, wenn die aus der Umwelt entnommene Wärme deutlich größer ist als die zum Antrieb der Wärmepumpe erforderliche Primärenergie. Die Energieeffizienz einer elektrischen Wärmepumpe spiegelt sich in der Jahresarbeitszahl (JAZ) wider. Sie stellt das für ein Jahr ermittelte Verhältnis von abgegebener Nutzwärme (Heizarbeit) für die Heizung zu dem dazu erforderlichen Aufwand (Antriebsarbeit einschließlich Hilfsenergie) dar. Bei elektrischen Wärmepumpen ist dies der erforderliche elektrische Strom. Beispielsweise bedeutet eine JAZ von 3,0 für eine elektrische Wärmepumpe, dass für die Bereitstellung von 3 kWh Nutzwärme 1 kWh elektrischer Strom erforderlich ist.

Der Blaue Engel gibt hierbei Orientierung. Er zeichnet Wärmepumpen-Anlagen aus, die eine hohe Energieeffizienz und ein umweltfreundliches Kältemittel haben. Fragen Sie, ob die ausgewählte Wärmepumpe die Kriterien des Blauen Engels einhalten kann.

Förderprogramme und Gesetzeslage: Wer ein bestehendes Haus mit einer Wärmepumpe beheizen möchte, kann Fördermittel im „Marktanreizprogramm“ erhalten. Dafür muss die Wärmepumpenanlage besonders energieeffizient arbeiten. Nähere Informationen erhalten Sie beim BAFA (siehe Links). Energieeffiziente Wärmepumpen sind eine Möglichkeit, die Verpflichtungen nach dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz für Neubauten zu erfüllen. Wärmepumpenanlagen, die Grundwasser oder Erdreich als Wärmequelle nutzen, müssen bei der unteren Wasserbehörde angezeigt oder genehmigt werden.

Richtige Größe der Heizung: Eine überdimensionierte Wärmepumpenanlage führt zu unnötigen Mehrkosten bei der Anschaffung. Ist die Wärmepumpe wiederum zu klein, springt z.B. an kalten Tagen öfter der Heizstab an – das ist teuer und ineffizient.

Kombination mit erneuerbaren Energien: Eine Wärmepumpe lässt sich sehr gut solar unterstützen. Beachten Sie hierzu unsere Tipps zu Sonnenkollektoren.

Lärmemissionen berücksichtigen: Wärmepumpen können Lärmbelästigung verursachen. Für innen aufgestellte Wärmepumpen sind Schallleistungspegel von 50- 60 dB (A) unbedenklich. Eine Schallleistung ab 50 dB (A) außerhalb des Hauses kann aber für die Bewohner in der Nachbarschaft (Garten etc.)  problematisch sein. Das gilt vor allem für ruhige Wohngegenden.

Heizung als Gesamtsystem: Damit eine Heizung möglichst effizient funktioniert, müssen alle Heizkomponenten optimal aufeinander abgestimmt sein: Wärmeerzeuger, Heizflächen, Thermostatventile, Pumpen- und Reglereinstellungen. Achten Sie deshalb auf eine fachgerechte Planung und regelmäßige Wartung der Heizung. Die meisten Wärmepumpen haben einen Wärmemengenzähler, der erfasst, wieviel Heizwärme produziert wurde. Wenn Sie die Menge an Heizwärme durch den Stromverbrauch der Wärmepumpe teilen, erhalten Sie die „Jahresarbeitszahl“. Vergleichen Sie diesen Wert mit den Planungsunterlagen, um zu prüfen, ob die Wärmepumpe so effizient arbeitet wie geplant.

Was Sie noch tun können:

  • Beachten Sie unsere Tipps zu Heizen/Raumtemperatur.
  • Ihre Wärmepumpe wird umweltfreundlicher, wenn sie mit Ökostrom betrieben wird. Wechseln Sie zu einem Ökostrom-Anbieter oder investieren Sie selbst in erneuerbare Energien.
 

Hintergrund

Wärmepumpen nutzen das gleiche Grundprinzip wie Kühlschränke. Kühlschränke entziehen dem Kühlgut über den Verdampfer Wärme und geben sie über den Verflüssiger an der Rückseite des Gerätes in den Raum ab. Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung (Erdreich, Wasser, Luft) Wärme, hebt diese dann auf das Temperaturniveau einer Hausheizung an und gibt sie an ein Wärmeverteilsystem (beispielsweise Fußbodenheizung) in Gebäuden wieder ab. Für den Temperaturhub benötigt die Wärmepumpe eine Antriebsenergie, meistens Strom. Der Antrieb mit Erdgas ist (noch) eher selten.

Immer mehr Strom stammt aus erneuerbaren Quellen. Dennoch sind die Umweltauswirkungen von Strom beträchtlich. Elektrische Wärmepumpen sollten daher möglichst effizient arbeiten. Feldtests haben gezeigt, dass Wärmepumpen, die Außenluft als Wärmequelle nutzen, in der Regel nur geringe Jahresarbeitszahlen erreichen. Wärmepumpen, die das Erdreich als Wärmequelle nutzen, schneiden deutlich besser ab, vor allem, wenn ein Niedertemperatur-Heizsystem verwendet wird (Miara et al. 2011, Russ et al. 2010, Auer et al. 2008).

Während man in Kühlschränken und Gefriertruhen in der Regel FCKW-freie Kältemittel wie CO2 oder Iso-Butan verwendet, arbeiten der größte Anteil elektrischer Wärmepumpen mit teilfluorierten Arbeitsmitteln (HFKW, allgemein auch F-Gase genannt), die zwar die Ozonschicht nicht angreifen, jedoch den Treibhauseffekt begünstigen. Wenn sie in die Atmosphäre gelangen, beeinflussen diese fluorierten Arbeitsmittel den Treibhauseffekt etwa 1.500-mal bis 3.000-mal stärker als CO2, so dass sie trotz ihrer geringen Menge eine große Auswirkung auf den Treibhauseffekt haben. Durch den Einsatz natürlicher Kältemittel wie Propan (R290) und CO2 (R744) können deutliche Verbesserungen der Klimabilanz von WP erzielt werden (Umweltbundeamt 2008).

Wärmepumpen hatten 2008 bis 2010 einen Marktanteil zwischen 8 und 10% und erreichten ca. eine Milliarde Euro Umsatz jährlich (Bundesverband Wärmepumpe 2011). Der Umsatz der letzten Jahre ist relativ stabil, die Absatzzahlen steigen leicht. Bezüglich der Wärmequellen haben Varianten im Grundwasser und Erdreich, die während des Winters, wenn der Heizwärmebedarf groß ist, über eine relativ hohe und stabile Durchschnittstemperatur verfügen, einen Marktanteil von ca. 37% (Bundesverband Wärmepumpe).

Weitere Informationen finden Sie auf unseren Themenseiten:

Der Umsatz mit Wärmepumpen lag 2010 bei rund 0,9 Milliarden Euro. Nachdem er bis 2013 leicht gestiegen ist, sank er 2014 wieder etwas auf rund 1 Milliarde Euro.
Umsatz und Marktanteil von Wärmepumpen
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe Diagramm als PDF
 

Quellen

  • Bundesverband Wärmepumpe (2013): Pumpe kommt an, in: Die Kälte- und Klimatechnik 2/2013.
  • Miara et al. (2011): Wärmepumpen Effizienz, Freiburg 2011.
  • Russ et al. (2010): Feldtest Wärmepumpen im Gebäudebestand, Freiburg 2010.
  • Auer et al. (2008): Feldtest Elektro – Wärmepumpen am Oberrhein, Lahr.
  • UBA (2008): Positionspapier: Wie ist die Umweltbilanz elektrischer Wärmepumpen im Vergleich zu anderen Heizungssystemen?
  • Bundesverband Wärmepumpe (bwp) (Hrsg.) (2011): BWP-Branchenstudie 2011.
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