Wärmepumpe – kostenlose Umweltenergie zum Heizen nutzen

Wärmepumpen gewinnen in Deutschland aufgrund des Umweltschutzgedankens mehr und mehr an Bedeutung. Denn eine Wärmepumpe nutzt die gespeicherte Energie aus der Umwelt –aus der Erde, aus Wasser oder aus der Luft – undgilt damit als besonders umweltfreundliche Heizungsanlage. So lässt sich mit dem Betrieb solch einer Heizung bei den Heizkosten bares Geld sparen. Doch wie funktioniert so eine Umweltenergie-Heizung? Braucht das Haus bestimmte bauliche Voraussetzungen? Wie viel kostet so eine Wärmepumpe und gibt es staatliche Fördergelder dafür. Dieser Artikel klärt Sie über alle wichtigen Details auf.

Funktionsprinzip einer Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip ähnlich wie ein Kühlschrank: Der Kühlschrank entzieht den Lebensmitteln Wärme und gibt sie nach außen ab, die Wärmepumpe hingegen entzieht der Umwelt Wärme und gibt sie an die Wohnräume ab. Dabei gewinnt siedie Energie je nach Modell aus dem Erdboden, der Luft oder dem Grundwasser. Das Kältemittel, das in der Wärmepumpe zirkuliert, nimmt die Energie auf und verdampft. Der entstehende Dampf wird zu einem Kompressor weitergeleitet, wo es zu einer Verdichtung und dadurch zu einem Temperaturanstieg kommt. Wenn jetzt der erwärmte Dampf wieder verflüssigt wird, gibt er seine Wärme an das Wasser im Heizkreislauf ab.Die Wärme wird dann vom Wasser in die Fußbodenheizungen oder Heizkörper überall im Gebäude transportiert. Dabei kann die gewonnene Wärme auch zum Aufheizen des Warmwasserspeichers genutzt werden. Nicht genutzte Wärme wird für einen späteren Gebrauch in einem sogenannten Pufferspeicher zwischengespeichert.

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Foto: Fotolia/cybercomputers.de

Vorteile und Nachteile einer Wärmepumpe

Der größte Vorteil ist die Nutzung von Umweltwärme als Energiequelle. Dadurch ist ein CO2-freier Betrieb möglich, wenn die Pumpe selbst mit Ökostrom betrieben wird. Durch die gute Energiebilanz können zudem verschiedene staatliche Förderprogramme in Anspruch genommen werden. Da Umweltenergie frei verfügbar ist, ist kein Brennstoffvorrat nötig und die Heizkosten sind entsprechend gering. Zudem gilt eine Wärmepumpe als äußerst wartungsarm. Nicht zu vergessen ist, dass ein Haus mit moderner, umweltfreundlicher Heizanlage im Wert deutlich steigt.

Als größter Nachteil sind die hohen Investitionskosten für die Anlage selbst und die Erschließung des Grundstücks zu nennen, die trotz der möglichen Förderprogramme die Kosten von z. B. Öl- oder Gasheizungen deutlich übersteigen.Außerdem erhöhen sich durch den Betrieb der Pumpe die Stromkosten. Dabei ist auch nicht jede Art von Wärmepumpe auf jedem Grundstück nutzbar, denn jede Wärmepumpe hat bestimmte Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, damit die Wärmegewinnung reibungslos funktioniert.

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Wärmepumpen können nach Temperaturbereich und nach Art der Energiequelle unterschieden werden. Beim Temperaturbereich gibt es die folgenden drei Möglichkeiten:

  1. Niedertemperatur-Wärmepumpe (Höchsttemperatur 55 °C)
  2. Mitteltemperatur-Wärmepumpe (Höchsttemperatur 65 °C)
  3. Hochtemperatur-Wärmepumpe (Höchsttemperatur 75 °C)

Allgemein kann gesagt werden: Je schlechter das Haus gedämmt ist, desto höher sollte die Höchsttemperatur ausfallen. Für sehr gut gedämmte Neubauten reicht ein Niedertemperatur-Modell aus.

Bei der Art der Energiequelle lassen sich die Anlagen in vier gängige Systeme unterscheiden:

  • Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdkollektoren nutzen das Erdreich als Energiequelle. Mit sogenannten Erdkollektoren wird der Erde die Wärmeenergie entzogen. Für Sole-Wasser-Modelle muss das Grundstück rund ums Haus groß genug sein. Allgemein gilt, dass die Freifläche 1,5–2-mal so groß sein sollte wie die zu heizende Wohnfläche im Haus. Auch die Bodenqualität muss stimmen. Denn Erdkollektoren werden waagerecht verlegt, weshalb das Erdreich möglichst feucht sein sollte, wie etwa bei wassergesättigtem Sand oder Kies.
  • Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden nutzen ebenfalls das Erdreich als Wärmequelle. Dabei verlaufen die Erdsonden senkrecht im Boden und benötigen Gneis oder Granit und in den tieferen Schichten Sandstein, Kalkstein oder Ton. Für solch einModell ist entsprechend weniger Freifläche nötig. Allerdings sind die Erschließungskosten höher, da für die Erdsonden tief ins Erdreich gebohrt werden muss.
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpen das Grundwasser als Energiequelle. Dazu ist die Bohrung zweier Brunnen erforderlich, was sehr aufwändig ist. Über den sogenannten Förderbrunnen wird das Grundwasser nach oben in die Pumpe befördert, über den sogenannten Schluckbrunnen wird das Wasser zum Grundwasser zurückgeleitet. Wegen der Gefahr einer Verunreinigung darf diese Pumpenartnicht in Trinkwasserschutzgebieten zum Einsatz kommen. Zudem muss der Grundwasserspiegel auf dem Grundstück stabil genug sein.
  • Die Luft-Wärmepumpegewinnt die Energie aus der Außen- oder Raumluft. Dabei erhitzt die Luft-Wasser-Variante mit der Wärme der Luft zunächst Wasser und gibt sie dann an den Heizkreislauf ab, bei dem Luft-Luft-Modell wird hingegen die Temperatur der Luft erhöht. Allgemein haben beide Arten von Luft-Wärmepumpen einen schlechten Wirkungsgrad zu verzeichnen, weshalb ihr Einsatz nur für Passiv- oder Niedrigenergiehäuser zu empfehlen ist. Vor allem bei der Luft-Luft-Variante muss das Haus absolut luftdicht sein.
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Preise für Wärmepumpen

Wie bereits erwähnt, gibt es Wärmepumpen in unterschiedlichen Varianten. Dabei unterscheiden sich sowohl die Anschaffungskosten als auch die jährlichen Betriebskosten.

Bitte beachten: Bei den folgenden Angaben handelt es sich um ungefähre Schätzwerte bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus!

  • Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde:
    Anschaffungskosten ca. 5.000–12.000 €
    Erschließungskosten ca. 500–8.000 €
    jährliche Betriebskosten ca. 600–900 €
  • Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektor:
    Anschaffungskosten ca. 5.000–12.000 €
    Erschließungskosten ca. 000–5.000 €
    jährliche Betriebskosten ca. 600–900 €
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpe:
    Anschaffungskosten ca. 9.000–12.000 €
    Erschließungskosten ca. 000–7.000 €
    jährliche Betriebskosten ca. 550–800 €
  • Luft-Wasser-Wärmepumpe:
    Anschaffungskosten ca. 4.000–12.000 €
    Erschließungskosten ca. 500–2.000 €
    jährliche Betriebskosten ca. 1.000–1.200 €
  • Luft-Luft-Wärmepumpe:
    Anschaffungskosten ca. 5.000–10.000 €
    Erschließungskosten ca. 000–6.000 €
    jährliche Betriebskosten ca. 1.000–1.200 €

Die Anschaffungs- und Erschließungskosten sind auf den ersten Blick immens. Allerdings wird anschließend kostenlose Energie aus der Umwelt gewonnen, sodass sich das Heizen mitUmweltenergie langfristig auszahlt.

Geld sparen durch Fördermaßnahmen

Bis Ende 2012 wurden alle Wärmepumpen vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert, heute ist die Förderung an bestimmte Bedingungen geknüpft. Dabei entscheidet der sogenannte Coefficient of Perfomance (COP-Wert) über die Förderhöhe. Der COP-Wert setzt die Pumpenleistung zur Stromaufnahme ins Verhältnis und wird unter standardisierten Laborbedingungen getestet, woraufhin die entsprechenden Modelle das sogenannte EHPA-Gütesiegel erhalten. So kann man sich bereits beim Kauf informieren und sich ein Modell mit hoher Fördersumme entscheiden.

Damit es eine Förderung gibt, müssen mindestens folgende COP-Werte erreicht werden:

  • Luft-Wasser-Modelle: 3,1
  • Sole-Wasser-Modelle: 4,3
  • Wasser-Wasser-Modelle: 5,1

Bei Pumpen, deren Kältemittel ein bestimmtes Treibhauspotenzial unterschreitet, dürfen die COP-Mindestwerte um 15% reduziert werden.

Über die verschiedenen Förderprogramme, genauen Antragsvoraussetzungen und die derzeitigen Förderhöhen kann man sich auf der Website der BAFA informieren.

Wichtig zu wissen: Seit dem 1. Januar 2018 muss die Förderung der BAFA für Heizungen mit erneuerbaren Energien immer vor Umsetzung der Maßnahme bzw. vor Vertragsschluss mit dem Installateur beantragt werden. Eine Antragstellung ist zudem nur noch online möglich. Für Inbetriebnahmen aus dem Jahr 2017 gibt es Übergangsfristen.

Neben den Förderprogrammen der BAFA fördert auch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) unter bestimmten Voraussetzungen den Einbau von Wärmepumpen mit zinsgünstigen Krediten. Dabei sind nicht alle KfW-Programme mit einer BAFA-Förderung kombinierbar!

FAZIT

Wärmepumpen nutzen Umweltenergie, um daraus Wärmeenergie zum Heizen oder zum Erwärmen von Brauchwasser zu gewinnen. Dabei funktionieren sie wie ein Kühlschrank, indem sie Wärme aus der Umwelt abziehen und an das Haus abgeben. Je nach Modell gewinnen sie die Energie aus dem Erdreich, dem Grundwasser und der Luft. Dabei sind die Kosten für Anschaffung und Erschließung bei allen Modellen sehr unterschiedlich, aber immer sehr hoch. Aufgrund der Nutzung kostenloser Umweltenergie und der daraus resultierenden geringen Betriebskosten zahlt sich eine Wärmepumpe langfristig jedoch in der Regel immer aus.Da die unterschiedlichen Arten ganz unterschiedliche Voraussetzungen bezüglich der Grundstücksbeschaffenheit haben, ist vor dem Kauf eine fachkundige individuelle Beratung empfehlenswert.

Vorteile einer Wärmepumpe:

  • Nutzung von kostenloser Umweltenergie
  • CO2-freier Betrieb bei Nutzung von Ökostrom
  • keine Brennstoffbevorratung notwendig
  • staatliche Förderung möglich
  • geringe Wartungs- und Betriebskosten
  • Wert der Immobilie wird gesteigert

Nachteile einer Wärmepumpe:

  • hohe Anschaffungs- und Erschließungskosten
  • erhöhte Stromkosten für den Betrieb der Pumpe
  • nicht jede Art von Wärmepumpe auf jedem Grundstück nutzbar

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