Wärmepumpen: Die Zukunft des Heizens

Wärmepumpen: Das Prinzip verstehen

Wärmepumpen werden oft als Schlüsseltechnologie für die Wärmewende bezeichnet. Doch wie funktionieren sie eigentlich? Im Wesentlichen nutzen Wärmepumpen ein geniales physikalisches Prinzip: Sie entziehen ihrer Umgebung – sei es der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser – Wärme und machen diese für die Heizung und Warmwasserbereitung nutzbar.

Der Prozess lässt sich in vier Schritte unterteilen:

1. Verdampfung: Ein flüssiges Kältemittel nimmt Wärme aus der Umgebung auf und verdampft dabei.
2. Verdichtung: Ein Kompressor verdichtet den Dampf, wodurch sich die Temperatur erhöht.
3. Verflüssigung: Der heiße Dampf gibt seine Wärme an das Heizsystem ab und kondensiert wieder zu einer Flüssigkeit.
4. Entspannung: Das Kältemittel wird entspannt und der Kreislauf beginnt von vorn.

Das Besondere an Wärmepumpen ist, dass sie für die Erzeugung von Wärme weniger Energie benötigen, als sie abgeben. Das Verhältnis zwischen eingesetzter Energie und erzeugter Wärme wird als Jahresarbeitszahl (JAZ) bezeichnet und liegt bei modernen Anlagen zwischen 3 und 5. Das bedeutet: Für jede Kilowattstunde Strom werden 3 bis 5 Kilowattstunden Wärme erzeugt.

Arten von Wärmepumpen im Vergleich

Je nach Wärmequelle unterscheiden wir verschiedene Typen von Wärmepumpen, die jeweils spezifische Vor- und Nachteile bieten:

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Diese Variante entzieht der Außenluft Wärme und überträgt sie auf das Heizungswasser.

• Vorteile: Relativ günstig in der Anschaffung, einfache Installation, keine Bohrung oder Erdarbeiten nötig
• Nachteile: Geringere Effizienz bei sehr niedrigen Außentemperaturen, höhere Betriebskosten, Außengerät kann Geräusche verursachen
• Idealer Einsatzbereich: Nachrüstung im Bestand, begrenzte Grundstücksfläche, Gebiete ohne Bohrerlaubnis

Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärmepumpe)

Diese Wärmepumpen nutzen Erdwärme, die über Erdkollektoren (horizontal) oder Erdsonden (vertikal) gewonnen wird.

• Vorteile: Hohe Effizienz das ganze Jahr über, geräuscharm, lange Lebensdauer
• Nachteile: Höhere Investitionskosten, Erdarbeiten oder Bohrungen nötig, genehmigungspflichtig
• Idealer Einsatzbereich: Neubau, ausreichend große Grundstücke, langfristig orientierte Bauherren

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Hier dient Grundwasser als Wärmequelle, das über einen Förderbrunnen entnommen und nach dem Wärmeentzug über einen Schluckbrunnen zurückgeführt wird.

• Vorteile: Höchste Effizienz, da Grundwasser ganzjährig relativ konstante Temperaturen hat
• Nachteile: Hohe Erschließungskosten, umfangreiche Genehmigungsverfahren, nicht überall möglich
• Idealer Einsatzbereich: Gebiete mit guter Grundwasserqualität in geeigneter Tiefe

Typ	Typische JAZ	Investitionskosten*	Wartung
Luft-Wasser	3,0 - 4,0	10.000 - 16.000 €	Gering
Sole-Wasser	3,8 - 4,5	15.000 - 25.000 €	Sehr gering
Wasser-Wasser	4,2 - 5,0	18.000 - 30.000 €	Mittel

*Richtwerte für ein Einfamilienhaus, ohne Förderung, inkl. Installation

Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen

Die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab:

Investitionskosten und Förderung

Die Anschaffungskosten einer Wärmepumpe sind höher als bei konventionellen Heizsystemen. Allerdings gibt es großzügige staatliche Förderungen, die die Investition deutlich reduzieren können. Seit Januar 2023 werden Wärmepumpen mit bis zu 40% der Investitionskosten gefördert, wenn sie als Ersatz für Öl- oder Gasheizungen installiert werden. Bei Neubauten liegt die Förderung bei bis zu 25%.

Betriebskosten

Die Betriebskosten einer Wärmepumpe werden hauptsächlich durch den Strompreis bestimmt. Für einen wirtschaftlichen Betrieb sind zwei Faktoren entscheidend:

• Spezielle Wärmepumpentarife: Viele Energieversorger bieten günstigere Stromtarife für Wärmepumpen an.
• Eigene Stromerzeugung: In Kombination mit einer Photovoltaikanlage können Betriebskosten deutlich gesenkt werden.

Amortisation

Die Amortisationszeit für eine Wärmepumpe im Vergleich zu einer Gas- oder Ölheizung liegt aktuell je nach System und energetischem Zustand des Gebäudes zwischen 8 und 15 Jahren. Angesichts steigender fossiler Energiepreise und einer erwarteten Lebensdauer von 20+ Jahren ist dies eine rentable Investition.

Die Rolle von Wärmepumpen in der Energiewende

Wärmepumpen spielen eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung des Wärmesektors aus mehreren Gründen:

• CO₂-Einsparung: Wärmepumpen reduzieren den CO₂-Ausstoß im Vergleich zu fossilen Heizsystemen erheblich. Mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien im Strommix wird diese Bilanz weiter verbessert.
• Sektorenkopplung: Wärmepumpen verbinden den Strom- und Wärmesektor und ermöglichen so eine effiziente Nutzung erneuerbarer Energien.
• Energieunabhängigkeit: Durch die Nutzung lokaler Wärmequellen verringern Wärmepumpen die Abhängigkeit von Energieimporten.

Die Bundesregierung hat das Ziel ausgegeben, bis 2030 sechs Millionen Wärmepumpen in Deutschland zu installieren – ein ambitioniertes, aber angesichts der Vorteile dieser Technologie sinnvolles Ziel.

Häufige Fragen und Antworten zu Wärmepumpen

Eignet sich mein Haus für eine Wärmepumpe?

Moderne Wärmepumpen können auch in Bestandsgebäuden effizient arbeiten, insbesondere wenn diese zumindest grundlegend gedämmt sind. Für ältere, unsanierte Gebäude empfehlen sich Hochtemperatur-Wärmepumpen, die auch mit Vorlauftemperaturen von 65°C und mehr arbeiten können. Eine individuelle Prüfung ist in jedem Fall sinnvoll.

Kann ich meine bestehenden Heizkörper weiter nutzen?

In vielen Fällen ja. Bestehende Heizkörper können oft weiterverwendet werden, insbesondere wenn sie ausreichend dimensioniert sind. Falls nötig, können einzelne Heizkörper durch größere Modelle ersetzt werden. Eine Fußbodenheizung ist ideal, aber keine zwingende Voraussetzung für den Betrieb einer Wärmepumpe.

Wie laut sind Wärmepumpen?

Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen sind deutlich leiser als ältere Modelle. Die Geräuschentwicklung liegt typischerweise bei 35-50 dB(A) in drei Metern Entfernung, vergleichbar mit einem leisen Gespräch. Erdwärmepumpen arbeiten nahezu geräuschlos, da alle beweglichen Teile im Gebäude untergebracht sind.

Ist eine Wärmepumpe auch bei kalten Temperaturen effizient?

Ja, moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt effizient. Die Effizienz nimmt zwar mit sinkenden Außentemperaturen ab, bleibt aber in der Regel wirtschaftlich. Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind von Außentemperaturen weitgehend unabhängig.

Fallstudie: Familie Weber aus Hamburg

Familie Weber hat im Winter 2022 ihr Einfamilienhaus aus den 1980er Jahren mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ausgestattet, die ihre alte Ölheizung ersetzt. Das Haus mit 150 m² Wohnfläche wurde zuvor teilweise energetisch modernisiert (Dachsanierung und neue Fenster).

Die Investitionskosten lagen bei 18.000 Euro, wovon nach Abzug der Förderung 12.000 Euro zu tragen waren. Im ersten Betriebsjahr sparte die Familie 60% der Heizkosten im Vergleich zur alten Ölheizung. Zusätzlich wurde der CO₂-Ausstoß um etwa 4 Tonnen pro Jahr reduziert.

Besonders schätzt die Familie den geringen Wartungsaufwand und die Sauberkeit des Systems – kein Ölgeruch, keine Tankreinigung und mehr nutzbarer Platz im Keller, wo früher der Öltank stand.

Fazit: Wärmepumpen als zukunftssichere Investition

Wärmepumpen sind nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wirtschaftlich und technisch ausgereift. Sie bieten:

• Deutlich niedrigere CO₂-Emissionen als fossile Heizsysteme
• Niedrige Betriebskosten, insbesondere in Kombination mit Photovoltaik
• Hohen Komfort und geringen Wartungsaufwand
• Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und deren Preisschwankungen
• Staatliche Förderung, die die Investitionskosten erheblich reduziert

Auch wenn die Anfangsinvestition höher ist als bei konventionellen Heizsystemen, zahlt sich eine Wärmepumpe langfristig aus – sowohl finanziell als auch ökologisch. Angesichts steigender Energiepreise und verschärfter Klimaschutzziele ist sie die Heizung der Zukunft.

Unsere Experten bei GrünEnergie beraten Sie gerne zu den verschiedenen Wärmepumpen-Typen und helfen Ihnen, die optimale Lösung für Ihr Gebäude zu finden. Kontaktieren Sie uns für ein persönliches Beratungsgespräch.