Wärmepumpe: Arten, Kosten und Förderungen

Eine Wärmepumpe eignet sich als umweltfreundliche und wartungsarme Heizungsanlage in vielen Gebäuden. Fürs Heizen nutzen sie Energie aus der Erde, aus Wasser oder aus der Luft. Bauherren und Hausbesitzer können mit Wärmepumpen bares Geld sparen.

Wärmepumpe; Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
Die Wärmepumpe ist eine umweltfreundliche und wartungsarme Alternative zum Brennwertkessel. Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Wärmepumpen können mit unterschiedlichen Energiequellen betrieben werden, funktionieren aber alle nach demselben Prinzip. Die Funktionsweise einer Wärmepumpe lässt sich mit der eines Kühlschranks vergleichen. Während ein Kühlschrank den Nahrungsmitteln Wärme entzieht und diese nach außen abgibt, entzieht eine Wärmepumpe der Umwelt Wärme und gibt diese an das Haus ab. 

Je nach Art der Wärmepumpe wird die Energie dabei aus dem Erdboden, der Luft oder dem Grundwasser gewonnen. Die Wärme wird in der Regel mit Hilfe von Wasser verteilt – dieses nimmt sie auf und transportiert sie in die Flächenheizungen im Haus oder in die Heizkörper. Mit demselben Prinzip kann die gewonnene Wärme auch zum Aufheizen des Warmwasserspeichers verwendet werden.

Die Wärmegewinnung erfolgt in drei Schritten:

  1. Energie aus der Umwelt gewinnen: Die sogenannte Wärmequellanlage verbindet die Wärmepumpe mit ihrer Energiequelle – Luft, Erde oder Wasser. Die aufgenommene Wärme wird an die Wärmepumpe weitergegeben.
  2. Energie nutzbar machen: In der Wärmepumpe selbst zirkuliert ein Kältemittel. Dieses nimmt die Energie auf und verdampft dadurch. Der Dampf wiederum wird zu einem Kompressor weitergeleitet und verdichtet, wodurch seine Temperatur steigt. Schließlich wird er wieder verflüssigt und gibt dabei seine Wärme ab.
  3. Gewonnene Wärme verteilen: Die gewonnene Wärme wird nun über das sogenannte Wärmeverteil- und Speichersystem überall ins Haus geleitet. In den meisten Fällen wird sie mit Hilfe von Wasser verteilt, das die Wärme aufnimmt und sie an die Flächenheizungen oder Heizkörper verteilt
Funktionsweise Wärmepumpe, Grafik: bauen.de

Verschiedene Arten von Wärmepumpen

Während die Wärme im Haus bei verschiedenen Wärmepumpen meist nach dem gleichen Prinzip verteilt wird, unterscheiden sich Wärmepumpen nach Temperaturbereich:

  • Höchsttemperatur 55 Grad: Niedertemperatur-Wärmepumpe
  • Höchsttemperatur 65 Grad: Mitteltemperatur-Wärmepumpe
  • Höchsttemperatur 75 Grad: Hochtemperatur-Wärmepumpe

In privaten Haushalten kommen allerdings nur Niedertemperatur-Wärmepumpen zum Einsatz, alle anderen verbrauchen zu viel Strom, wären also ineffizient. Das heißt aber auch, dass Heizungssysteme verbaut sein müssen, die mit so niedrigen Temperaturen ausreichend heizen. Das sind üblicherweise Fußboden- oder Flächenheizungen.Unabhängig von ihrem Temperaturbereich unterscheiden sich Wärmepumpen nach der Art der Energiequelle, die für die Erzeugung der Heizwärme genutzt wird. Insgesamt lassen sich Wärmepumpenanlagen in vier verschiedene Systeme untergliedern:

Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren

Wärmepumpe, Erdwärmekollektoren, Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
Erdwärmekollektoren nutzen die im Erdboden gespeicherte Wärme. Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt als Wärmequelle das Erdreich und entzieht diesem über Erdkollektoren Wärmeenergie. Damit dieses System genutzt werden kann, muss das Grundstück über ausreichend Freifläche verfügen. Faustregel: Hausbesitzer sollten etwa das eineinhalb- bis zweifache der zu beheizenden Fläche einplanen. Bei einer Wohnfläche von 200 Quadratmetern wären das beispielsweise 300 bis 400 Quadratmeter Kollektorfläche. Ebenfalls entscheidend ist die Bodenqualität.

Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden

Erdwärmesonden, Wärmepumpe, Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
Bei Erdwärmesonden fließt das Mittel, das dem Erdboden Wärme entzieht, durch Kunststoffrohre in einem senkrechten Bohrloch. Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Auch mit Erdsonden lässt sich Wärme aus dem Erdreich entziehen. Diese verlaufen senkrecht und benötigen Gneis oder Granit und in den tieferen Schichten Sandstein, Kalkstein und Ton. Über die zirkulierende Sole wird dem Erdreich Wärme entzogen und in der Wärmepumpe in Heizenergie umgewandelt. Vorteil: Ein deutlich geringerer Platzbedarf. Nachteil: Weil für die Erdsonden tief gebohrt werden muss, sind die Erschließungskosten auch höher. 

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Wasser-Wasser-Wärmepumpe, Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
Mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe können Hausbesitzer Grundwasser sehr wirtschaftlich nutzen. Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Energiequelle.  Für diese Art der Wärmepumpe müssen zwei Brunnen gebohrt werden. Über einen wird das Grundwasser nach oben in die Wärmepumpe gefördert,  über den anderen, den Schluckbrunnen, wird das Wasser in den Grundwasserpool zurückgegeben.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen dürfen nicht innerhalb von Trinkwasserschutzgebieten errichtet werden. Der Grund: Bei Schäden an der Wärmepumpe könnte es zu einer Verunreinigung des Trinkwassers kommen. Für den reibungslosen Betrieb ist darüber hinaus ein stabiler Grundwasserspiegel erforderlich. Der Wirkungsgrad der Anlagen ist gleichbleibend hoch, die Installation durch die beiden erforderlichen Brunnen jedoch sehr aufwendig. 

Luft-Wärmepumpen

Luft-Wärmepumpe, Foto: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)
Nur wenn das Gebäude besonders gut isoliert ist, kann die Luftwärmepumpe effizient arbeiten. Grafik: Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP)

Die Luft-Wärmepumpe bezieht die Wärmeenergie aus der Außen- oder Raumluft. Es gibt sie als Luft-Wasser- oder als Luft-Luft-Wärmepumpen. Während eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit der Wärme der Luft zunächst Wasser erhitzt, wird bei einer Luft-Luft-Wärmepumpe direkt die Temperatur der Luft erhöht. Damit eine Luft-Luft-Wärmepumpe reibungslos arbeiten kann, muss das Gebäude absolut luftdicht sein. Die Heizlast des Gebäudes darf maximal zehn Watt pro Quadratmeter betragen. Ansonsten ist gegebenenfalls ein paralleles Heizsystem nötig.

Was eine Wärmepumpe kostet

Je nach Typ der Wärmepumpenheizung können die Kosten sehr unterschiedlich ausfallen. Soll beispielsweise die Erdwärme als Energiequelle erschlossen werden, müssen Erd- oder gar Bohrarbeiten verrichtet werden. Soll Wasser angezapft werden, gilt Ähnliches, denn dann müssen zwei Brunnen gebohrt werden. Deutlich günstiger ist die Luftwärmepumpe, bei der lediglich ein Außengerät aufgestellt werden muss.

Ungefähre Kosten für Installation und Anschaffung im Überblick

WärmegewinnungTiefensondeHorizontal-KollektorGrundwasserLuft
Kosten für Installation und Erschließung in Euro4.000 bis 10.0003.000 bis 6.0004.000 bis 8.000rund 3.000
Kosten der Wärmepumpe selbst in Euro12.000 bis 15.00012.000 bis 15.00012.000 bis 15.00012.000 bis 15.000
Gesamt in Euro16.000 bis 25.00015.000 bis 21.00016.000 bis 23.00015.000 bis 18.000

Schließlich sind noch laufende Unterhaltskosten zu tragen: einerseits die Aufwendungen für Wartung und Reparatur, andererseits Stromkosten. Denn Wärmepumpen arbeiten mit Verdichtern und Umwälzpumpen, die von kräftigen Elektromotoren angetrieben werden. Es liegt auf der Hand, dass die Stromkosten umso geringer ausfallen, je effektiver die Geräte arbeiten. Für Strom und Wartung sollten Häuslebauer und Besitzer zusätzlich etwa 1.000 bis 1.600 Euro pro Jahr einplanen.

Ungefähre jährliche Unterhaltskosten

WärmegewinnungTiefensondeHorizontal-KollektorGrundwasserLuft
Stromkosten in Euro600 bis 900600 bis 900500 bis 8001.000 bis 1.200
Wartungskosten in Euro200 bis 250200 bis 250200 bis 250200 bis 250
Gesamt in Euro800 bis 1.150800 bis 1.150700 bis 1.0501.200 bis 1.450

Die hier angegebenen Werte beziehen sich auf ein neu gebautes Niedrigenergie-Haus mit etwa 150 Quadratmeter Wohnfläche, ausgestattet mit Fußbodenheizung und einem angenommenen Heizbedarf von jährlich 15.000 kWh. Weiterhin ist zugrunde gelegt, dass mit dem örtlichen Stromversorger ein Wärmepumpen-Sondertarif vereinbart wurde. Die Stromanbieter sind jedoch nicht mehr daran gebunden, spezielle Tarife für Heizstrom (Nachtspeicheröfen und Wärmepumpen) anzubieten.

 

Wärmepumpe: Förderung und Zuschüsse

Der Einbau einer Wärmepumpe wird im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) als Einzelmaßnahme gefördert. Eine Liste der förderfähigen Geräte nebst Höhe der Basisförderung gibt es beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Die Förderhöhe beträgt bis 50 Prozent der Investitionskosten.

 

Wann sich eine Wärmepumpenheizung lohnt

Egal, für welche Wärmepumpe sich ein Hausbesitzer oder -bauer entscheidet: Am Ende stellt sich immer die Frage: Lohnt sich so eine Wärmepumpe überhaupt? Bei richtiger Installation lohnt sich die Anschaffung gerade für Bauherren fast immer.
Aber: Wer sich für eine Wärmepumpe interessiert, tut gut daran, sich zuvor unabhängig beraten zu lassen, beispielsweise bei einer Verbraucherzentrale. Als Faustregel gilt: Je weniger mit einer zusätzlichen Wärmequelle nachgeheizt werden muss, desto besser ist die Energieeffizienz. Natürlich spielt dabei nicht nur die Wärmepumpe eine Rolle, sondern auch die Dämmung des Hauses selbst.
Welche Wärmepumpe sich für welche Immobilie am besten eignet, sollte im Idealfall immer ein Experte vor Ort beurteilen – beispielsweise ein Energieberater.

 

Matthias Dittman 06.05.2022

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