Luft-Wasser-Wärmepumpe mit natürlichem Kältemittel und Deckenheizung

Ein Mann neben einer Wärmepumpe vor seinem Haus.

Die Gasheizung musste ersetzt werden. Das Gebäude war bereits mit einer Deckenheizung ausgestattet.

Zuletzt aktualisiert am 26.03.2025

Das Projekt umfasst eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem Schichtenspeicher. Es soll zusammen mit einer PV-Anlage die alte Gasheizung ersetzen und den Strombezug fast vollständig vermeiden.

Unser Gebäude ist ein freistehendes Einfamilienhaus mit 200 m² beheizter Fläche, Baujahr 2000, in Langenfeld (40764). Die ursprüngliche Heizlösung bestand aus einer Gastherme ohne Brennwerttechnik und einer Solarthermieanlage. Aufgrund der Suche nach einer klimafreundlicheren und wirtschaftlicheren Lösung fiel die Entscheidung auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Durch die Auswahl einer mit R290 betriebenen Wärmepumpe wurde die Festlegung der Aufstellortes zu einer Herausforderung: R290 ist ein umweltfreundlicheres, aber auch entzündlicheres Kältemittel. Daher müssen spezielle Sicherheitsanforderungen beachtet werden, wie zum Beispiel der Abstand zu offenen Flächen und ausreichend Belüftung, um das Risiko einer Brandgefahr zu minimieren. Wir konnten die Herausforderung durch das Stilllegen eines Kellerfensters lösen.

Die Installation des Schichtenspeichers (750 l) war herausfordernd und erfolgte über eine enge Treppe. Der ehemalige Standort der Gastherme im Dachgeschoss stellte sich zunächst als Hindernis heraus, konnte jedoch durch eine technische Lösung über die Heizkreisleitungen im Keller elegant überwunden werden.

Die Monoblock-Wärmepumpe wurde vor dem Haus installiert, mit Leitungen, die auf kürzestem Weg zum Technikraum führen. Der Schichtenspeicher ersetzt den alten und ist nun mit der bestehenden Installation durch eine hydraulische Trennung verbunden. Auch die Frischwasserstation wurde integriert und an die Zirkulation angeschlossen. Neue Heizkreisverteiler sorgen für eine bessere Anpassung an die geringen Volumenströme.

Angaben zum Projekt

Implementer
Kooperationspartner: auf Anfrage
Betriebsdaten vorhanden (ja/nein): ja

Dauer und Finanzierung

Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe: 01.01.2024
Dauer der Umsetzung: Erste Anfrage: 15.09.2022 Erstes Angebot: 05.02.2023 Auftragserteilung nach Förderzusage: 20.04.2023 Totalausfall Gastherme: 12.11.2023 Montage Wärmepumpenanlage: 08.01.-12.01.2024 Gesamtdauer: 16 Monate
Kosten Wärmepumpe (inkl. Einbau): 64000 €
Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen): 64000 €
Fördermittel: 24000 €

Eckdaten Gebäude

PLZ Gebäudestandort: 40764 Langenfeld
Gebäudeart: Ein-/Zweifamilienhaus
Baujahr: 1995-2001
Sanierungsstand: Altbau unsaniert
Beheizte Fäche: 200 m²

Herausforderungen

Die Gastherme war zunehmend reparaturanfällig und störanfällig, was die Entscheidung für eine klimafreundliche Lösung ab der zweiten Jahreshälfte 2021 beschleunigte. Die Suche nach einem Anbieter gestaltete sich aufgrund hoher Nachfrage und des Ukrainekrieges schwierig, was den Prozess deutlich verzögerte.

Schließlich hat mir der Solarteur einen Betrieb vermittelt, mit dem er zusammenarbeitet. Das hat sich als vorteilhaft bewiesen.

Eine Herausforderung waren die nicht diffusionsdichten Heizflächen: Sie führten zu Problemen, da sie Sauerstoff nicht ausreichend abhalten konnten. Dies erforderte eine hydraulische Trennung, um die verschiedenen Teile des Heizsystems voneinander zu isolieren, sowie den Einsatz eines Pufferspeichers, um überschüssige Wärme zu speichern und die Effizienz zu erhöhen. Diese Maßnahmen sorgten dafür, dass das System zuverlässig und stabil arbeiten konnte.

Lösungsansatz

Als ich das Haus in 1998/99 geplant habe, habe ich schon hohe Dämmstandards umgesetzt. Zu einem Passivhaus hat mir leider der Mut gefehlt. Ich habe aber eine detaillierte Heizlastberechnung nach den damals gültigen Normen (DIN 4701) durchgeführt. Das hat bei der Planung der WP sehr geholfen.

Der Heizungsbauer war eine große Unterstützung bei allen Fragen rund um die Installation der Wärmepumpe. Besonders als die Gastherme im November 2022 ausfiel, half er, indem er einen Durchlauferhitzer in der Zirkulation montierte, um die Warmwasserversorgung wiederherzustellen. Die Raumtemperatur konnte mit einem Radiator und einem Kaminofen weitgehend aufrechterhalten werden.

Erfahrungen und Ausblick

Die Umsetzung dauerte aufgrund hoher Nachfrage lange und die Kosten waren hoch. Der Zeitpunkt der Bestellung war ungünstig, aber die Förderung von 40 % half, die Kosten zu reduzieren. Die Wärmepumpe hat sich als sehr leistungsfähig erwiesen, mit einer JAZ von 5,4 für 2024. Auch die Kühlfunktion im Sommer ist ein großer Vorteil.

Einige Einstellungen müssen noch optimiert werden, insbesondere in Bezug auf die Kühlleistung. Weitere bauliche Maßnahmen sind aktuell nicht geplant.

Tipps für Dritte

- Beim Kauf einer Wärmepumpe auf klimafreundliche Kältemittel, hohe Leistungszahlen und einen niedrigen Geräuschpegel achten.
- Eine Gesamtkostenrechnung (TCO) ermöglicht sinnvollere Vergleiche als nur der Kaufpreis.
- Ein vertrauenswürdiger Handwerker ist von unschätzbarem Wert.
- Der Heizlastbedarf muss präzise berechnet werden, um die Wärmepumpe richtig zu dimensionieren.
- Wärmepumpen nicht zu groß dimensionieren, um Takten zu vermeiden und die Lebensdauer zu erhöhen.
- Der Austausch von unterdimensionierten Heizkörpern senkt die Vorlauftemperatur und spart Energie.

Eckdaten Energie

Heizungsart alt: Gasheizung
Art Brauchwassererwärmung: Zentral
Art der Raumwärmeübergabe: Wand-/Deckenheizung
Energieverbrauch: 12000.00 kWh pro Jahr
Vorlauftemperatur (vorher): bis 45 °C °C
Leistung Wärmeerzeuger in kW: 21

Steckbrief Wärmepumpe

Wärmequelle: Außenluft
Thermische Leistung: 8 kW/h
Elektrische Leistung: 4 kW/h

Saisonale Leistungszahl SCOP: 5,66
Maßnahmen Heizsystem: Maßnahmen Heizsystem

Hydraulischer Abgleich

Pufferspeicher

Frischwasserstation

Betriebsdaten

Vorlauftemperatur (neu): 38 °C
Stromverbrauch Wärmepumpe: 1978 kWh pro Jahr
JAZ Wärmepumpe: 5,54 von 02/2024 - 01/2025 (erstes vollständiges Jahr; Ermittlung aus eigenen Aufzeichnungen)
Bilanzgrenze der berechneten JAZ: Stromaufnahme der Wärmepumpe und Wärmeabgabe an die Speicher (JAZ1)
Erläuterungen: Der Heizenergieverbrauch wurde als Mittelwert aus den Gasverbrauchsdaten von 2009 - 2023 berechnet.
Der Stromverbrauch der WP wurde aus Logdaten der WP berechnet.
Die JAZ wurde aus den Logdaten der WP vom 01.02.2024 - 31.01.2025 berechnet (erstes vollständiges Jahr) und beinhaltet die Stromaufnahme von: Wärmepumpe, Wärmequelle, Heizstab.
Keine anderen JAZ-Werte vorhanden.
Der Heizstab war bisher nicht aktiv.

Ansprechperson





Kontaktdetails: Hans-Georg Lindic
Deutschland

dglindic@web.de

Projekt-Kategorien

hp-for-cooling-buildings
WP mit natürlichem Kältemittel