Wärmepumpen produzieren günstig und umweltschonend Heizungswärme. In Kombinationen mit weiteren energiesparenden Maßnahmen wie Photovoltaik (liefert den benötigten Antriebsstrom) und Wärmedämmung sind Wärmepumpen optimale Heizsysteme. Denn den größten Teil der Heizkraft gewinnen Wärmepumpen aus regenerativen und kostenfrei zur Verfügung stehenden Energien, also aus Sonne, Wasser, Luft und Erde.

Welche Voraussetzungen müssen für den Betrieb einer bestimmten Wärmepumpenart gegeben sein? Lassen sich alle Typen gleichermaßen gut in der Planung eines Neubaus oder als nachträgliche Installation in Bestandsbauten nutzen? Welche Vor- und Nachteile haben die einzelnen Systeme?

In dieser Ratgeberreihe erläutern wir Ihnen, welche Aspekte und Kriterien Sie kennen und berücksichtigen müssen, um die optimale Wärmepumpe auszuwählen. Welche Kosten anfallen und wie Sie aus finanzieller Sicht die beste Variante wählen, erfahren Sie in unserem Ratgeberbeitrag Kostenkalkulation für Wärmepumpen.

1. Luftwärmepumpen

Luftwärmepumpen werden als Luft-Luft- oder als Luft-Wasser-Wärmepumpen betrieben. Beide Systeme beziehen die benötigte Wärme aus der Luft; bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe kommt ein Kältemittel zum Einsatz, die Luft-Luft-Wärmpumpe gibt die erwärmte Luft direkt ab.

Voraussetzungen für den Betrieb einer Luftwärmepumpe

Luftwärmepumpen sind kostengünstig, bedürfen keiner Baugenehmigung und lassen sich sowohl im Inneren von Gebäuden wie auch als Außenanlagen realisieren. Soll die Anlage nachgerüstet werden, müssen jedoch einige Voraussetzungen gegeben sein, damit die Investition sinnvoll ist. So ist beispielsweise für Altbauten der Einsatz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe vorzuziehen, die mit einem Kreislaufsystem ausgestattet ist, da die Luft-Luft-Wärmepumpe nur in luftdichten Gebäuden optimale Ergebnisse erzielt.

Zwar sind keine Bohrungen vonnöten, um die Luftwärmepumpe zu installieren, doch benötigen Sie einen geeigneten Platz für die Aufstellung. Dieser muss bestimmte Bedingungen erfüllen.
Der Aufstellungsort:

  • bietet Schutz vor extremen Witterungsbedingungen (Schneehöhe bei Außenaufstellung beachten!);
  • ist nicht frei zugänglich und daher gegen unbefugtes Betreten/Vandalismus abgesichert;
  • ist so gewählt, dass keine Lärmbelästigung (durch den Luftaustausch) für Bewohner und Nachbarn erfolgt;
  • erlaubt, einen Mindestabstand zum Mauerwerk einzuhalten, sodass die Luft frei zirkulieren kann;
  • beeinträchtigt nicht die Gestaltung und Ansicht von Haus und Grundstück.

Vorteile von Luftwärmepumpen

Die Vorteile von Luftwärmepumpen ergeben sich vor allem aus dem Vergleich mit konventionellen Heizungssystemen und mit anderen Wärmepumpentypen.
Dazu gehört, dass Luftwärmepumpen

  • flexibel und einfach aufstellbar sind;
  • keine größere Grundstücksfläche benötigen;
  • ohne Bohrungen installiert werden können;
  • keiner Baugenehmigung bedürfen;
  • auch nachträglich installiert werden können;
  • relativ kostengünstig in der Anschaffung sind.

Nachteile von Luftwärmepumpen

Ohne zusätzliche Maßnahmen zur Wärmedämmung und Energieersparnis sind Luftwärmepumpen nur im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen vorteilhaft. Zwar lassen sie sich auch in Altbauten relativ einfach nachträglich installieren. Da Luftwärmepumpen aber ihre Wärme aus der Umgebungsluft beziehen, arbeiten sie gerade im Winter nicht ausreichend effizient. Die Jahresarbeitszahl sinkt, sodass der Stromverbrauch steigt und/oder es müssen zusätzliche Heizquellen genutzt werden.

Fazit:

Wann lohnt sich die Anschaffung einer Luftwärmepumpe?

Die Luftwärmepumpe ist in jedem Fall ein geeigneter Ersatz für die alleinige Nutzung von Heizungen, die mit Strom, Gas oder Erdöl betrieben werden. Ihre Anschaffung empfiehlt sich, wenn Sie

  • wenig Platz zur Verfügung haben oder eine kostengünstige Wärmepumpe nachträglich in einen Bestandsbau integrieren wollen;
  • die Wärmepumpe mit anderen energiesparenden Maßnahmen kombinieren (insbesondere Wärmedämmung, Photovoltaik);
  • kostengünstigen Strom aus den Angeboten Ihres Energieversorgers beziehen können;
    eine bivalente Nutzung mit anderen Heizsystemen anstreben.

2. Erdwärmepumpen

Erdwärmepumpen beziehen die Wärme aus dem Erdreich und werden auch als Sole-Wasser-Erdpumpen bezeichnet. Man unterscheidet zwischen Erdwärmepumpen, die mit Sonden ausgestattet sind, und solchen, bei denen Kollektoren die Erdwärme übertragen. Im Vergleich zur Umgebungsluft ist die Erdwärme auch im Winter zuverlässig gegeben. Bei Erdwärmepumpen müssen jedoch weitere Voraussetzungen erfüllt sein, damit ein effizienter Einsatz möglich ist.

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Bild: © Fotosasch / Fotolia

Voraussetzungen für den Betrieb einer Erdwärmepumpe

Da für die Installation von Erdwärmepumpen Bohrungen erforderlich sind, müssen Sie zunächst eine Genehmigung einholen bzw. in Erfahrung bringen, ob in Ihrer Region und auf Ihrem Grundstück Tiefenbohrungen erlaubt sind. Der konkreten Planung vorausgehen sollte zudem eine Analyse der Bodenbeschaffenheit und des Grundwasserspiegels. Erdsonden können nur ausgebracht werden, wenn das Grundwasser tief genug liegt. Für den Energieertrag von Erdsonden und Erdkollektoren ist zudem ein gut durchfeuchteter Erdboden vorteilhaft. Insgesamt müssen damit folgende Voraussetzungen gegeben sein:

  • Sie verfügen über ein ausreichend großes Grundstück, das nicht für andere Zwecke benötigt wird;
  • die Bodenbeschaffenheit sichert eine effiziente Nutzung (z.B. Kiesboden für Kollektorenpumpen, Tonerde für Sondenpumpen);
  • Sie haben eine Genehmigung erhalten, die Sonden zu installieren und Bohrungen in entsprechender Tiefe vorzunehmen.

Tipp: Erdwärmepumpen mit Kollektoren benötigen weniger Fläche und arbeiten effektiver, wenn sie in Kombination mit einem Regenwasser-Versickerungssystem betrieben werden.

Vorteile von Erdwärmepumpen

Erdwärmepumpen sind in der Anschaffung teurer als beispielsweise Luftwärmepumpen. Dennoch erweist sich die Anschaffung als vorteilhaft, da Sie

  • staatliche Fördermittel und günstige Kredite in Anspruch nehmen können;
  • unabhängig von fossilen Brennstoffen werden;
  • günstigere Stromtarife für den Antrieb der Wärmepumpen erhalten;
  • eine monovalente oder bivalente Nutzung auswählen können;
  • die Wärmepumpe im Sommer auch als Klimaanlage verwenden können, was sich insbesondere für Allergiker positiv auswirkt, da kein Staub aufgewirbelt wird.

Nachteile von Erdwärmepumpen

Erdwärmepumpen, die mit Kollektoren ausgestattet sind, haben den Nachteil, dass sie einen großen Teil Ihres Grundstückes benötigen. Als Faustregel gilt hier, dass Erdkollektoren etwa das 1,5- bis 2-Fache der Fläche einnehmen, die beheizt werden soll. Im Gegensatz zur horizontal verlegten Erdwärmepumpe nehmen Pumpen mit Sonden weniger Fläche weg, dafür sind aufwendige Tiefenbohrungen erforderlich, für die vorab eine Genehmigung eingeholt werden muss. Die Effizienz beider Pumpenarten hängt von der Bodenbeschaffenheit ab – lassen Sie daher in jedem Fall vorab eine Analyse durchführen.

Tipp: Für Schäden, die aufgrund mangelhaft installierter Arbeiten entstehen, können Sie bzw. das ausführende Unternehmen haftbar gemacht werden. Prüfen Sie daher vorab, ob das von Ihnen beauftragte Unternehmen über eine entsprechende Versicherungspolice verfügt.

Fazit:

Wann lohnt sich die Anschaffung einer Erdwärmepumpe?

Erdwärmepumpen sind in der Anschaffung kostspielig, erweisen sich auf lange Sicht im Vergleich zu Luftwärmepumpen aber als gute Alternative, da Sie

  • im Winter kein zweites Heizsystem benötigen und
  • auf die Installation einer zusätzlichen Klimaanlage verzichten können.

Voraussetzung ist allerdings, dass Sie ein ausreichend großes Grundstück zur Verfügung haben, das Sie zwar bepflanzen, nicht aber überbauen dürfen. Auch Bodenbeschaffenheit und Grundwasserspiegel müssen vorab analysiert werden.


3. Grundwasserwärmepumpen

Für Grundwasserwärmepumpen ist auch die Bezeichnung Wasser-Wasser-Wärmepumpen üblich. Die Pumpe bezieht die Wärme aus Grundwasser oder Oberflächenwasser. Steht die geringe Tiefe des Grundwassers der Installation einer Erdwärmepumpe entgegen, erweist sich das bei dieser Variante als vorteilhaft.

Die Grundwasserpumpe arbeitet mit einem Kältemittel, auf das die Wärme übertragen wird. Der Pumpkreislauf von Wasserentnahme und Rückführung wird durch den Bau eines Förderbrunnens und eines Schluckbrunnens realisiert. Wie die Erdwärme lässt sich auch die Grundwasserwärme ganzjährig zum Heizen nutzen.

Voraussetzungen für den Betrieb einer Grundwasserwärmepumpe

Eine Grundwasserwärmepumpe kommt als Heizsystem infrage, wenn Sie über ein ausreichend großes Grundstück verfügen, auf dem die Brunnen in einem Mindestabstand von 10 m eingelassen werden können. Die Tiefe, in die gebohrt werden muss, sollte 12 m nicht übersteigen. Eine Wasseranalyse muss zudem ergeben haben, dass das Grundwasser eine angemessene Qualität aufweist. Konkret bedeutet das: Sind bestimmte Elemente wie Eisen oder Mangan in zu großer Menge enthalten, kann dies zu einer Ablagerung von Eisenocker führen, mit der Folge einer Beschädigung und ineffizienter Funktionsweise der Grundwasserpumpe.

Neben der Grundwasseranalyse ist zudem das Einholen einer Genehmigung für die Installation einer Grundwasserpumpe erforderlich. In Wasserschutzgebieten wird diese grundsätzlich nicht erteilt. Da Sie hierfür bereits einige Fragen beantworten müssen, empfiehlt es sich, die Analyse vorweg von einem regional ansässigen Fachbetrieb durchführen zu lassen. In Bayern beispielsweise stellen Sie einen „Antrag auf wasserrechtliche Erlaubnis für das Zutagefördern von Grundwasser zur Bewässerung“ bei der Kreisverwaltungsbehörde. Als Antragsteller muss auch das ausführende Unternehmen benannt werden und es werden präzise Angaben verlangt, beispielsweise

  • zur Lage des Brunnens,
  • zu Details des geplanten Brunnenbaus,
  • zur geplanten Förderleistung und
  • zu konkurrierenden Angeboten.

Außerdem müssen Sie bereits eine Vielzahl an Unterlagen einreichen, was Sie am besten dem Fachbetrieb überlassen.

Vorteile von Grundwasserwärmepumpen

Es ist also keine leichte Aufgabe, eine Genehmigung für den Betrieb einer Grundwasserwärmepumpe zu erhalten. Gelingt Ihnen dies, weil die Voraussetzungen gegeben sind, profitieren Sie von folgenden Vorteilen:

  • Die Grundwasserpumpe kann monovalent genutzt werden, da das Grundwasser ganzjährig ausreichend erwärmt ist. Je wärmer das Grundwasser in Ihrer Region ist, desto mehr profitieren Sie auch finanziell von dieser Pumpenart.
  • Im Vergleich zu horizontal installierten Erdwärmepumpen benötigen Sie eine geringe Grundstücksfläche, im Vergleich zu vertikal eingebrachten Erdwärmepumpen bleibt auch die Bohrtiefe eher gering.
  • Wie bei Erdwärmepumpen können Sie die Grundwasserpumpe im Sommer auf einen Betrieb als Klimaanlage umschalten.

Nachteile von Grundwasserwärmepumpen

Viele Hauseigentümer scheuen den bürokratischen Aufwand, der schon vor der konkreten Planung der Installation einer Grundwasserwärmepumpe erledigt sein will. Hinzu kommen die Kosten für Brunnenbohrungen, Analyse und Antragstellung sowie für die eigentliche Pumpe. Ist keine Photovoltaikanalage vorhanden, mit der zumindest ein Teil der benötigten Antriebsenergie selbst produziert werden kann, hängt die Wirtschaftlichkeit der Grundwasserwärmepumpe zudem vom Stromverbrauch ab. Dieser steigt mit zunehmender Einbringungstiefe der Pumpe an.

Fazit:

Wann lohnt sich die Anschaffung einer Grundwasserwärmepumpe?

Grundwasserpumpen gelten als effektiv und wirtschaftlich, sofern die genannten Voraussetzungen erfüllt sind. Dazu gehört insbesondere, dass Brunnen und Pumpe relativ nah unterhalb der Erdoberfläche eingebracht werden können. Kann ein Teil des benötigten Antriebsstromes zudem über eine selbst betriebene Photovoltaikanlage erzeugt werden, verringern sich die Kosten bei ganzjährig hoher Effektivität.

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