In der heutigen Zeit gibt es verschiedene Themen, die uns rund um das Thema Wärmegewinnung und heizen mit Klimageräten begleiten. Da wären einmal Krisen in Europa, die zu einer erheblichen Preiserhöhung bei verschiedenen Brennstoffen wie Öl oder Gas geführt haben. Daneben ist seit einigen Jahren auch das Thema Umweltschutz und Klimawandel ein sehr wichtiges. Bei der Auswahl der richtigen Heizungsanlage spielt daher auch das Thema Nachhaltigkeit eine immer größere Rolle.
Ihre Experten der Firma STIEL GmbH & Co. KG stehen Ihnen gern beratend zur Seite, wenn es um die Auswahl einer passenden Heizungslösung in Form einer Wärmepumpe geht. Denn das Klimagerät ist optimal auf die Bedürfnisse kleiner und größerer Privathaushalte in Sachen Wärmegewinnung ausgelegt. Wir zeigen Ihnen in der Folge, wie genau eine Wärmepumpe funktioniert, welche Vorteile Ihnen die Anschaffung einer Wärmepumpe im Vergleich zu einer klassischen Heizungslösung bringt und wie Sie Ihre Wärmepumpe absolut nachhaltig betreiben können.
Was genau ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur das die Wärmepumpe heizt und nicht kühlt. Die Wärmepumpe leitet Wärme in den Raum oder nutzt diese zur Erwärmung des Wassers. Dazu nutzt sie die Wärme oder Energie der Umwelt.
Damit das funktioniert, braucht die Wärmepumpe aber auch elektrische Energie. Anders als bei einer klassischen Elektroheizung allerdings wird hier nicht die elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Viel mehr nutzt die Wärmepumpe lediglich die elektrische Energie, um die aus der Umwelt gewonnene Wärmeenergie noch weiter zu verstärken.
Die Wärmepumpe wird heute neben der Solarthermie zur Gewinnung von Wärmeenergie als eine der nachhaltigsten Heizmöglichkeiten gefeiert. Aus gutem Grund – denn anders als klassische Heizungssysteme verursacht eine Wärmepumpe nur einen minimalen CO2 Ausstoß.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Die drei klassischen Arten der Wärmepumpe sind:
- Luft-Wasser-Wärmepumpe
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- Sole-Wasser-Wärmepumpe
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe zieht ihre Heizenergie aus der Außenluft. Diese Variante gibt es sowohl als Split- als auch als Kompaktgerät. Bei Split-Geräten ist das eine Teil, dass die Außenluft anzieht, im Außenbereich angebracht und der Hauptteil der Wärmepumpe im Innenbereich. Kompaktgeräte stehen komplett im Innenbereich und saugen die Luft von außerhalb über Belüftungskanäle an.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe überträgt die Wärme auf das Wasser im Heizkreislauf und erwärmt so die Heizflächen im Haus. Außerdem kann sie zur Warmwassergewinnung eingesetzt werden. Eine andere Form der Heizung ist die Luft-Luft-Wärmepumpe. Diese gibt die Wärme direkt an ihre Umgebungsluft ab.
Als Luft-Luft-Wärmepumpe lassen sich beispielsweise viele Klimaanlagen nutzen, die auf Heizbetrieb umgestellt werden können. Diese beheizen dann einen einzelnen Raum, ohne dass dafür eine Heizfläche oder ein Heizkörper erforderlich wäre.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Sie belegt lediglich Platz drei unter den Wärmepumpen, was die Menge an Nutzern angeht. Dabei ist auch diese Art der Wärmepumpe mehr als nur gut geeignet, um sehr kostengünstig Wärmeenergie bereitzustellen. Allerdings ist der Bau der Anlage aufwendiger und es wird eine Genehmigung zur Nutzung des Grundwassers mit der Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt zwei Grundwasserbrunnen. Über einen wird das Grundwasser gefördert, dass anschließend in der Wärmepumpe genutzt wird, um das Wasser im Wärmekreislauf des Hauses zu heizen. Über den Schluckbrunnen, den zweiten Grundwasserbrunnen, wird das gebrauchte Wasser wieder ins Grundwasser zurückbefördert.
Je nach Stand des Grundwassers unter Ihrem Haus muss der Brunnen zwischen 4 und 15 Meter tief sein. Auch hier wird die Wärme aus dem Grundwasser gewonnen, über die technischen Abläufe in der Wärmepumpe verstärkt und schließlich in den Heizkreislauf abgegeben oder zur Aufbereitung des warmen Trinkwassers im Haus verwendet.
Die Sole-Wasser-Wärmepumpe
Hierbei wird die Wärme der Erde genutzt, um Ihren Heizkreislauf zu beheizen. Dabei geht es natürlich nicht um die oberste Erdschicht, die im Winter schon mal gefrieren kann. Viel mehr sind die Temperaturen in den unteren Erdschichten das ganze Jahr über konstant vergleichsweise hoch. Hier werden Temperaturen zwischen sieben und 13 Grad Celsius erreicht – auch im tiefsten Winter.
Genau diese Konstanz macht sich die Sole-Wasser-Wärmepumpe zu eigen. Die Wärmeenergie aus der Erde wird entweder über Erdsonden oder über Erdkollektoren gewonnen. Da auch hier tief ins Erdreich gebohrt werden muss – teilweise gar bis zu 100 Meter tief – bedarf auch diese Art der Wärmepumpe einer Genehmigung. Im Gegensatz zu den Erdsonden werden die Erdkollektoren recht oberflächennah und nur knapp unterhalb der Frostgrenze verlegt.
Um die Energie aus dem Erdreich nutzen zu können, gibt es den sogenannten Solekreis. Hier fließt Sole – eine Flüssigkeit bestehend aus Wasser und Frostschutzmittel – durch Rohre, die im Erdreich verlegt werden. Die Flüssigkeit erwärmt sich in der Erde und geht dann zurück in die Wärmepumpe. Hier stößt die Wärme der Sole den Heizkreislauf an. Dabei sinkt die Temperatur der Sole ab, die sich dann im Erdreich aufs Neue aufwärmt. So entsteht ein Sole-Heiz-Kreislauf.
Wie genau funktioniert eine Wärmepumpe?
Die Wärmepumpe besteht aus einem Kältemittelkreislauf. Dieser beinhaltet zusätzlich die folgenden vier Komponenten:
- Verdampfer
- Verdichter
- Verflüssiger
- Expansionsventil
Am Verdampfer wird die Wärme aus dem Umweltmittel Ihrer Wahl (Luft, Erde, Grundwasser) auf das Kältemittel übertragen. Dadurch verdampft dieses Kältemittel. Im Verdichter wird das Kältemittel verdichtet, wodurch es sich sehr stark aufheizt. Für diesen Teil des Prozesses benötigen Sie Strom – der einzige Bereich der Wärmepumpe, der einen CO2 Ausstoß verursacht.
Der Verflüssiger ist ebenso ein Wärmeüberträger wie der Verdampfer. Nur das hier die Wärme vom Kältemittel auf den Heizkreislauf Ihres Hauses übertragen wird. Das Kältemittel kühlt sich dadurch wieder ab, während sich das Wasser im Heizkreislauf erwärmt.
Das Expansionsventil mindert schließlich den Druck des Kältemittels und sorgt so dafür, dass es sich wieder zur Gänze verflüssigen kann. Hiernach landet das Kältemittel in flüssiger Form wieder im Verdampfer und der Kreislauf kann von vorn beginnen.
Kann man mit einer Wärmepumpe das Haus auch kühlen?
Tatsächlich verfügen viele Wärmepumpen von Anfang an über eine Kühlfunktion oder können nachträglich mit einer solchen ausgestattet werden.
Sie haben bereits eine Wärmepumpe und möchten wissen, wie Sie diese nutzen können, um an heißen Tagen Ihr Haus zu kühlen? Gern stehen Ihnen unsere Mitarbeiter zur Verfügung, um Ihnen die vollständigen Funktionen der Wärmepumpe zu erläutern. Sollte Ihr Modell noch nicht in der Lage sein, auf Kühlfunktion umzuschalten, prüfen wir gern für Sie, ob diese Funktion bei Ihrer Wärmepumpe nachgerüstet werden kann.
Wichtig ist allerdings, dass Sie auch die passenden Gegebenheiten dafür haben. So ist eine Heizung mit Heizkörpern eher nicht geeignet, um die Räume in Ihrem Haus zu kühlen. Denn zum einen bieten Heizkörper nur eine sehr geringe Fläche. Diese reicht an heißen Tagen nicht aus, um ausreichend Kühlung zu bieten. Zum anderen würde sich, gerade an warmen Tagen, an Ihren Heizkörpern sehr schnell eine Menge Kondenswasser sammeln.
Wenn Sie Ihre Wärmepumpe auch nutzen möchten, um Ihr Haus im Sommer zu kühlen, sollten Sie über eine Wand- oder Fußbodenheizung nachdenken. Tatsächlich ist die Fußbodenkühlung durch eine Wärmepumpe im Kühlmodus sehr effektiv.
Auch wenn eine „echte“ Klimaanlage Ihren Wohnraum etwas schneller gekühlt bekommt, da hier die Luft von oben herab gekühlt wird. Bei der Fußbodenkühlung dauert es etwas länger, da kühle Luft ohnehin nach unten absinkt und so die Luft im Fußbodenbereich vergleichsweise kalt sein muss, damit der ganze Raum schließlich effektiv abgekühlt wird.
Was ist der Unterschied zwischen aktiver und passiver Kühlung?
Je nach Art Ihrer Wärmepumpe spricht man von einer aktiven oder einer passiven Kühlung. Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe kommt lediglich die aktive Kühlung in Frage. Das bedeutet, dass hier der Wärmekreislauf einfach umgedreht wird. Die Wärme wird also nicht aus der Außenluft gezogen und an die Luft im Innenraum abgegeben, sondern andersherum.
So sinkt die Temperatur im Innenbereich, während Sie die Wärme aus Ihrem Haus hinauspusten. Bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen und Sole-Wasser-Wärmepumpen hingegen funktioniert auch eine passive Kühlung. Hierbei wird der Heizprozess komplett umgangen. Viel mehr wird hier das Prinzip des Temperaturgefälles genutzt.
Da Energie immer vom wärmeren ins kältere System fließt, wird die Wärme aus dem Heizkreislauf hier automatisch ins Erdreich – entweder ins Grundwasser oder eben direkt über die Sole in den Boden – abgegeben. Da das Erdreich auch im Sommer bei rund 10 Grad Celsius verbleibt, funktioniert dieses Gefälle hier ganz optimal. Diese Kühlung erfolgt allerdings deutlich langsamer und mit einer geringeren Intensität.
Wärmepumpe vs. Standardheizung – Vor- und Nachteile
Die Wärmepumpe bringt eine ganze Reihe spannender Vorteile mit. Hier einmal die wichtigsten Punkte in der Übersicht.
1) Die Wärmepumpe ist umweltfreundlich
Auf jeden Fall deutlich umweltfreundlicher als Heizmethoden, die auf Verbrennung basieren. Der CO2 Ausstoß einer Wärmepumpe liegt bei rund 10 Prozent des CO2 Ausstoßes einer Gas- oder einer Ölheizung. Auch wird beim Heizen mit einer Wärmepumpe kein Feinstaub freigesetzt. Anders als bei Heizungen, deren Wärmeerzeugung durch Verbrennung erfolgt.
Egal für welche Wärmepumpe Sie sich entscheiden – Sie nutzen stets erneuerbare Ressourcen. Die Ökobilanz der Wärme (oder Kälte im Sommer) aus einer Wärmepumpe ist also grundsätzlich so gut wie unschlagbar.
2) Die Wärmepumpe ist ökonomisch
In der Anschaffung sind Wärmepumpen teurer als herkömmliche Heizungsanlagen. Das ist einer der wenigen Minuspunkte. Dieser wird aber sehr schnell ausgeglichen. Denn der Betrieb der Wärmepumpe ist um ein Vielfaches günstiger als der einer herkömmlichen Heizungsanlage.
Die Primärenergie, die von Ihrer Wärmepumpe zur Wärmegewinnung eingesetzt wird (Wärme aus dem Grundwasser, dem Erdreich oder der Luft) ist unerschöpflich und dazu auch noch kostenlos. Lediglich der Betrieb der Wärmepumpe verbraucht Strom.
Dieser Stromverbrauch ist allerdings vergleichsweise gering und verursacht daher auch nur recht wenige Kosten. Die hierdurch erzielten Einsparungen in den Betriebskosten gleichen die etwas höheren Anschaffungskosten recht schnell aus.
Schon gewusst?
Neben den Betriebskosten entfallen auch viele notwendige Wartungsarbeiten. Auch der Schornsteinfeger muss bei einer Wärmepumpe nicht mehr kommen. Da hier auch keine besonders hohen und damit materialbelastenden Temperaturen entstehen, ist auch der Verschleiß im Inneren einer Wärmepumpe nicht besonders hoch. Damit sind auch die Folgekosten einer Wärmepumpe deutlich niedriger als die einer klassischen Heizungsanlage.
3) Die Wärmepumpe ist sehr effizient
Anders als klassische Elektroheizungen ist die Wärmepumpe sehr effizient. Nimmt man beispielsweise Nachtspeicheröfen, dann ist der Energieverbrauch sehr hoch, um daraus die notwendige Wärmeenergie zu gewinnen. Die Wärmepumpe hingegen schafft es, die eingesetzt elektrische Energie in das Drei- bis Vierfache an Wärmeenergie umzuwandeln.
Die konkrete Effizienz kann – je nach Bedingungen rund um die Wärmepumpe herum – variieren. Natürlich stehen Ihnen unsere Mitarbeiter gern beratend zur Seite, wenn es darum geht, Ihre bereits vorhandene Wärmepumpe zu optimieren, um die Effizienz noch etwas zu steigern.
4) Flexibilität
Die Wärmepumpe ist – je nach Art der Pumpe – auch besonders flexibel. So können Sie viele Modelle an den verschiedensten Orten in Ihrem Haus aufstellen. Auch die Kombination mit verschiedenen modernen und besonders nachhaltigen Technologien wie Photovoltaik oder Solarthermie sind ohne Weiteres möglich.
5) Nachhaltigkeit und Investitionssicherheit
Da eine Wärmepumpe in der Regel ein sehr langes Leben hat und zusätzlich auch noch außerordentlich zuverlässig arbeitet, ist sie als sehr nachhaltig einzustufen. Dazu kommt, dass die Betriebssicherheit einer solchen Heizungsanlage sehr hoch ist. Das bedeutet, dass die Gefahr einer Unterbrechung der Wärmeversorgung in Ihrem Haus mit einer Wärmepumpe sehr gering ist.
In Sachen Investitionssicherheit können Sie mit einer Wärmepumpe unbesorgt sein. Zum einen können Sie sich absolut sicher sein, dass diese Investition sich lohnt. Denn mit der Wärmekosten sparen Sie in den folgenden Jahren eine Menge Kosten ein. Darüber hinaus bietet eine Wärmepumpe in Ihrem Haus eine echte Wertsteigerung im Vergleich zu den meisten anderen Heizungsarten.
Wo liegen die Schwächen der Wärmepumpe?
Hier gibt es nur recht wenig aufzuzählen. Zum einen wäre da, wie bereits erwähnt, der Kostenfaktor. Denn die Kosten in der Anschaffung liegen zum Teil deutlich über denen einer Gasheizung beispielsweise. Allerdings sollten Sie in diesem Zusammenhang die Möglichkeiten der staatlichen Förderung nicht ungenutzt lassen.
Ein zweiter Punkt ist die Abhängigkeit der Luft-Wasser-Wärmepumpe von der Außentemperatur. Damit diese Form der Wärmepumpe effektiv heizen kann, muss sich die Außentemperatur zwischen minus zwanzig Grad Celsius und plus 35 Grad Celsius bewegen.
Zwar kommt es in Deutschland sehr selten vor, dass die Minus 20 Grad Marke unterschritten wird. Hier kann es dennoch sinnvoll sein, auf eine Hybridanlage mit einem Heizstab oder einem kleinen Brennwertkessel für den Einsatz bei besonders niedrigen Temperaturen zu setzen.
Generell erzeugt eine Wärmepumpe in der Regel nicht so viel Wärme wie eine Gasheizung – was bei einem modernen Neubau auf Niedrigenergieniveau kein Problem darstellt. Aufgrund der hervorragenden Dämmung ist hier der Wärmebedarf nicht so hoch. Dadurch kann Ihre Wärmepumpe den Wärmebedarf im gesamten Haus problemlos decken.
Etwas anders kann das bei einem sanierungsbedürftigen Altbau aussehen. Wenn der Wärmebedarf von vornherein sehr hoch ist – beispielsweise wegen einer schlechten Dämmung im Altbau – kann die Wärmepumpe tatsächlich an ihre Grenzen stoßen.
Welche Fördermöglichkeiten gibt es für Wärmepumpen?
Die Fördermöglichkeiten für Wärmepumpen sind fast so vielfältig wie die Variationsmöglichkeiten der Wärmepumpe selbst. So gibt es einmal die klassische Förderung für Hausbesitzer, die von einer älteren Heizungsanlage auf eine Wärmepumpe umsteigen.
Hier beteiligt sich der Staat an den Kosten der Anschaffung und des Einbaus. Eine zusätzliche „Prämie“ gibt es, wenn Sie bisher eine Ölheizung hatten.
Doch auch größere Projekte für Unternehmen, gemeinnützige Einrichtungen und Kommunen sind förderungsfähig. Von der BAFA-Förderung für Kälte- und Klimaanlagen können die genannten juristischen Personen profitieren. Ausgenommen sind hier Freiberufler und Privatpersonen.
Auch Großwärmepumpen und ganze Quartierskonzepte, wie man sie als große Wohnungsbaugesellschaft beispielsweise aufstellen würde, sind förderfähig.
Das sind Teile der Förderprogramme des Bundes über BAFA und KfW. Doch auch die einzelnen Bundesländer und Kommunen verfügen zum Teil über eigene Förderprogramm. Setzen Sie sich einfach mit uns in Verbindung – wir helfen Ihnen gern dabei, auch die für Sie passende Förderung zu finden und die entsprechenden Anträge zu stellen.
Wie nachhaltig sind Wärmepumpen wirklich?
Im Vergleich zu jeder anderen Heizungsart sind Wärmepumpen überaus nachhaltig. Sowohl was ihre Lebensdauer angeht als auch was den Energieverbrauch, den CO2- und den Feinstaubausstoß angeht. Dennoch hinterlassen Sie auch mit der Nutzung einer Wärmepumpe einen (sehr kleinen) CO2-Fußabdruck.
Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe kann sich dieser in besonders kalten Wintern noch vergrößern. Denn hier gilt grundsätzlich die Faustregel: Je kälter die Luft im Außenbereich ist, desto mehr Strom wird benötigt, um die Wärme zu erzeugen. Gleiches gilt übrigens umgekehrt auch, wenn Sie Ihre Wärmepumpe zum Kühlen verwenden an besonders heißen Tagen.
Wenn Sie Ihre Wärmepumpe zu 100 Prozent nachhaltig betreiben möchten, empfiehlt es sich, diese mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach zu kombinieren. So erzeugt auch der Strom, der für die Wärmegewinnung gebraucht wird, kein CO2 und auch der erhöhte Stromverbrauch an kalten Wintertagen bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe fällt für Sie kaum ins Gewicht.