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Die Wissenschaft hinter energiesparsamem Wohnkomfort

Vater und Kind spielen im Freien Ball auf dem Hof, auf dem eine Wärmepumpe installiert ist

Eine Wärmepumpe ist ein System zum postfossilen Heizen und Kühlen durch einen Transport anstatt einer Erzeugung von Wärmeenergie. Quellen für diese Wärmeenergie können die Luft, das Erdreich oder auch Wasser sein. Mit einer Wärmepumpe können Sie zu jeder Jahreszeit für Wohnkomfort in Ihrem Zuhause sorgen. Welchen Nutzen Ihnen eine Wärmepumpe bieten kann, ist auch von Faktoren wie Energiepreisen, Wärmedämmung des Wohngebäudes und Zugang zu Fördermitteln abhängig. In diesem Artikel finden Sie eine umfassende Erläuterung der Funktionsweise verschiedener Typen von Wärmepumpen: Sie erfahren mehr über Technologie, Komponenten, Kosten, Installation und Nutzen insgesamt.

Was ist eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe ist ein innovatives System für postfossiles Heizen und Kühlen, das für Komfort zu jeder Jahreszeit in Ihrem Zuhause sorgt. Die menschliche Gesellschaft kommt immer mehr von fossilen Brennstoffen weg und bewegt sich in Richtung mit erneuerbarer Energie gespeister Alternativen. Dadurch gewinnen auch die Wärmepumpen immer mehr an Popularität. Faktoren wie steigende Energiekosten, eine auf Dekarbonisierung der Wirtschaft ausgerichtete Politik und staatliche Förderprogramme trugen dazu bei, dass im Jahr 2023 weltweit mehr als 20 Millionen dieser Geräte verkauft wurden.

Wärmepumpen verursachen weniger Treibhausgasemissionen als herkömmliche Gas-Brennwertkessel. Laut Internationaler Energieagentur (IEA) beträgt die Einsparung mindestens 20 %, in Ländern mit saubererem Strommix bis zu 80 %.[2] Wie groß sie im Einzelfall ist, hängt vom Strommix vor Ort und vom Anteil erneuerbaren Stroms ab. Zudem können die Betriebskosten über die Nutzungsdauer niedriger sein.

Im Gegensatz zu Brennwertkesseln, die Wärme durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe gewinnen, extrahieren Wärmepumpen Wärmeenergie aus der Luft, aus dem Erdreich oder aus Wasser und transportieren diese Wärmeenergie in das Gebäude. Dadurch können Heizen und Warmwasserbereitung kohlenstoffärmer realisiert werden.

Aber das ist noch nicht alles. Auf eine Verwendung zum doppelten Zweck ausgelegte Wärmepumpen können den Heizprozess umkehren und so die Räume auch kühlen, z. B. im Sommer. Dadurch können Sie mit einem einzigen, kompakten System Räume sowohl heizen als auch kühlen und auch Warmwasser bereiten.

Vielseitigkeit, Effizienz und der geringere CO₂-Fußabdruck haben dazu geführt, dass Wohngebäudeeigentümer Wärmepumpen zunehmend als eine der führenden Zukunftstechnologien für Heizen, Kühlen und Wohnkomfort ansehen.

Grundprinzip der Wärmepumpe: Energie wird transportiert statt erzeugt

Das wirklich Geniale an Wärmepumpen ist, dass sie Wärmeenergie transportieren können, statt Wärmeenergie erzeugen zu müssen. Eine Wärmepumpe extrahiert bereits vorhandene Wärmeenergie aus Quellen wie der Luft, dem Erdreich oder auch Wasser und transportiert diese Wärmeenergie lediglich in das Innere des Gebäudes. Das funktioniert auch bei niedrigen Außentemperaturen. Ein Gas-Brennwertkessel hingegen muss Wärmeenergie durch Verbrennen eines fossilen Energieträgers erst „erschaffen“.

Das Wirkprinzip von Wärmepumpen ist mit dem von Kühlschränken identisch. Der einzige Unterschied besteht darin, dass dieser Prozess bei Kühlschränken nicht umgekehrt werden kann. Ein Kühlschrank entzieht seinem Inneren Wärme und gibt diese Wärme an die Luft in der Küche ab (und die nun kühle Luft verbleibt in seinem Inneren). Eine Wärmepumpe entnimmt der Außenluft Wärme und transportiert diese Wärme in das Innere des Gebäudes.

Da dieser Prozess auf bereits vorhandener Wärmeenergie beruht, ist eine Wärmepumpe grundsätzlich energieeffizienter als Systeme, die Energieträger verbrennen. Einen umfassenden Vergleich zwischen Wärmepumpen und Brennwertkesseln finden Sie hier.

In Zahlen ausgedrückt bedeutet das, dass Sie für jede 1 kWh an Elektroenergie 3 bis 4 kWh an Wärmeenergie bekommen – das ist das bis zum Fünffachen an der eingespeisten Energie.

Für Wohngebäudebesitzer drückt sich diese hohe Effizienz in beachtlichen Energieeinsparungen aus, insbesondere bei Gebäuden mit hochwirksamer Wärmedämmung. Das ist auch der Grund dafür, dass Wärmepumpen weltweit mehr und mehr zur beliebtesten Technologie für das Heizen im Wohnbereich werden.

Die Hauptkomponenten einer Wärmepumpe

Alle Wärmepumpen für den Wohnbereich weisen vier unbedingt notwendigen Komponenten auf, die den Transport von Wärmeenergie ermöglichen.

  • Das Kältemittel – das den Kreisprozess durchlaufende Arbeitsmedium
  • Wärmetauscher – der Verdampfer absorbiert Wärme aus der Wärmequelle und der Verflüssiger (oder Kondensator) gibt die Wärme wieder an seine Umgebung ab.
  • Der Verdichter – bringt das Kältemittel auf einen höheren Druck und dadurch auf eine höhere Temperatur
  • Das Expansionsventil – mindert diesen Druck, damit der Kreisprozess von vorne beginnen kann

Schritt-für-Schritt: wie eine Wärmepumpe funktioniert

Eine Wärmepumpe führt einen kontinuierlichen, in vier Schritten ablaufenden Kreisprozess aus.

  • Schritt 1: Das Kältemittel im Inneren des Verdampfers absorbiert Wärmeenergie aus der Quelle – Luft, Erdreich oder Wasser – und verdampft dadurch.
  • Schritt 2: Der Verdichter bringt das Kältemittel auf einen höheren Druck und dadurch auch auf eine höhere Temperatur. Dabei erhöht sich die Wärmeenergiedichte des Kältemittels.
  • Schritt 3: Diese konzentrierte Wärmeenergie wird vom Verflüssiger (bzw. Kondensator) an das Heizsystem bzw. an die Warmwasserbereitung des Gebäudes übertragen.
  • Schritt 4: Das Expansionsventil mindert den Druck und dadurch auch die Temperatur des Kältemittels, und das Kältemittel kann wieder den gesamten Kreisprozess von vorne durchlaufen.

Im Kühlbetrieb wird dieser Kreisprozess einfach umgekehrt.

Typen von Wärmepumpen: luftgespeiste, erdwärmegespeiste, wassergespeiste und Hybrid-Wärmepumpen

Es werden im Wesentlichen drei Typen von Wärmepumpen unterschieden, in Abhängigkeit davon, ob die Wärmepumpe die Wärmeenergie aus der Luft, aus dem Erdreich oder aus Wasser extrahiert. Zudem gibt es sogenannte Hybrid-Systeme als Kombination aus Wärmepumpe und herkömmlichem Brennwertkessel. Diese Systeme stellen flexible Übergangslösungen dar.

Luftgespeiste Wärmepumpen

Luftgespeiste Wärmepumpen entziehen ihrer Umgebungsluft Wärmeenergie – selbst bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt – und nutzen diese Wärmenergie zum energiesparsamen Heizen von Räumen. Unterschieden wird zwischen Luft-Luft-Wärmepumpen (kombiniert mit Klimaanlagen zum Heizen bzw. Kühlen Ihres Zuhauses) und Luft-Wasser-Wärmepumpen (kombiniert mit auf Wasserbasis betriebenen Heizwärmetauschern wie Heizkörper und Fußbodenheizungen, die auch kühlen können).

Diese luftgespeisten Geräte sind der am weitesten verbreitete Typ von Wärmepumpen. Diese aus zwei Geräten (einem Innengerät und einem Außengerät) bestehenden Systeme können im Allgemeinen sehr einfach installiert werden, ohne dass nennenswerte Baumaßnahmen erforderlich sind.

Ein weiteres stark überzeugendes Argument ist die Gesamtenergieeffizienz. Moderne luftgespeiste Wärmepumpen mit inverterbetriebenen Motoren können das bis zu Fünffache an verbrauchter Elektroenergie als Wärmenergie abgeben.

Erdwärmegespeiste Wärmepumpen

Erdwärmegespeiste Wärmepumpen, auch als Sole-Wasser-Wärmepumpen oder Geothermie-Wärmepumpen bezeichnet, machen sich zum Heizen und Kühlen von Wohnbereichen die nahezu gleichbleibenden Temperaturen – von typischerweise 0 bis 10 °C – des Erdreichs zunutze. Diese erdwärmegespeisten Wärmepumpen zeichnen sich durch ein zu allen Jahreszeiten bemerkenswert gleiches Betriebsverhalten aus und erreichen enorm hohe Jahresarbeitszahlen, in bestimmten Fällen bis zu 400 %.

Mit erdwärmegespeisten Wärmepumpen können bei den Heizkosten Senkungen von 40 bis 60 % erreicht werden, und das bei einer Nutzungsdauer der Systeme von mehr als 20 Jahren. Die entscheidenden Herausforderungen bei erdwärmegespeisten Wärmepumpen sind die Komplexität und die Kosten. Schließlich müssen bei einer Installation entweder Gräben für horizontale Erdwärmekollektoren oder Bohrungen für vertikale Erdwärmesonden in das Erdreich eingebracht werden.

Für langfristig denkende Wohngebäudeeigentümer, Planer von postfossilen Wohnhäusern und Betreiber in Regionen mit sehr kalten Wintern mit Temperaturen häufig bis zu -30 °C weist dieser Typ von Wärmepumpen jedoch eine Reihe von entscheidenden Vorteilen auf. Dank niedrigerer Betriebskosten, hoher Zuverlässigkeit und Gebäuden mit besserer CO₂-Bilanz zahlen sich die relativ hohen Investitionen in eine erdwärmegespeiste Wärmepumpe letztendlich doch aus.

Wassergespeiste Wärmepumpen

Wassergespeiste Wärmepumpen tauschen Wärmeenergie mit einem Wasserkörper aus, z. B. mit einem See, einem Teich oder einem in sich geschlossenen Geothermiesystem, und können so Gebäude heizen und auch kühlen.

Wassergespeiste Systeme zählen zu den im Vergleich zu Systemen mit fossilen Brennstoffen zu den energieeffizientesten CO₂-armen Lösungen für Heizen und Kühlen, die heute verfügbar sind. Das trifft besonders auf Systeme zu, die aus in sich geschlossenen Gerätemodulen bestehen und einzelne Zonen individuell bedienen können.

Diese Systeme zeichnen sich durch eine präzise Regelung der Temperatur und niedrige Betriebskosten aus und eignen sich daher ideal für Wohnkomplexe und Gebäude mit Mischnutzung.

Hybrid-Wärmepumpen

Hybrid-Wärmepumpen können mit bereits vorhandenen Gas-Brennwertkesseln kombiniert werden. Dadurch können Wohngebäudeeigentümer ihren Gasverbrauch senken, ohne das gesamte Heizsystem austauschen zu müssen.

Bei einer Hybrid-Installation wird das alltägliche Heizen zum größten Teil von der Wärmepumpe bewältigt. Zu Zeiten von Spitzenlasten oder bei extremer Kälte schaltet sich der Gas-Brennwertkessel zu. Bei Hybrid-Heizsystemen erfolgt die Warmwasserbereitung oft durch den Gas-Brennwertkessel. Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines gesonderten Warmwasserspeichers.

Durch diesen Ansatz der zwei Energiequellen kann sich das System automatisch auf die jeweils vorliegenden Gegebenheiten optimieren: Bei milderen Temperaturen oder zu Zeiten günstiger Stromtarife übernimmt die Wärmepumpe das Heizen. Der Gas-Brennwertkessel hingegen stellt eine zuverlässige Reserve für raue Wetterbedingungen dar.

Diese Systeme eignen sich hervorragend für Regionen mit eher moderaten Wintern und für Leute, die beginnen wollen, ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren.

Vergleich zwischen Luft-Wasser- und Luft-Luft-Wärmepumpen

Gesichtspunkt

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Luft-Luft-Wärmepumpe
Üblicher VerwendungszweckErwärmen von Wasser zum Speisen von Heizkörpern, Fußbodenheizungen und WarmwasserspeichernDirektes Heizen bzw. Kühlen der Luft in Wohnbereichen
Typ der HeizungNiedertemperaturheizung, Heizen durch HeizwärmetauscherUnmittelbares Heizen bzw. Kühlen der Raumluft
Möglichkeit eines KühlbetriebsÜblicherweise gesondertes System erforderlichMöglichkeit des Kühlbetriebs integrierbar
Komplexität der InstallationRecht komplex, da Klempnerarbeiten erforderlichEinfach und recht kompakt
Integration mit vorhandenem SystemKann ggf. bereits vorhandene Heizkörper und/oder Fußbodenheizungen nutzenKann als Einzel- oder Multi-Zonen-System installiert werden
PlatzbedarfHöher, Platz für Wasserspeicher/-leitungen erforderlichKompakt, keine Wasserspeicher erforderlich
Warmwasser für HaushaltStandardmerkmalOptional, wenn Hersteller Kombination mit Warmwasserspeicher zulässt
Am besten geeignet fürWohnbereiche mit Wunsch nach komfortabler NiedertemperaturheizungWohnbereiche, die schnelles, flexibles Heizen und Kühlen wünschen

Wie energieeffizient sind Wärmepumpen? Was besagt der SCOP-Wert?

Die „Saisonale Arbeitszahl“ im Heizbetrieb (SCOP, Seasonal Coefficient of Performance) ist eine Kennzahl zum Betriebsverhalten von Wärmepumpen. Diese Zahl gibt das Verhältnis von abgegebener Wärmeenergie zur verbrauchten Elektroenergie über eine gesamte Heizsaison hinweg an – also wie viel muss ich hineingeben, um wie viel herauszubekommen – und ist daher ein Maß für die Energieeffizienz einer Wärmepumpe.

Gibt die Wärmepumpe z. B. bei einem Verbrauch von 1 kWh an Elektroenergie 4 kWh an Wärmeenergie ab, beträgt der SCOP-Wert „4“. Das entspricht einer Effizienz von 400 %.

Zudem können Sie anhand einiger weniger Schritte dafür sorgen, dass Ihr Wärmepumpensystem so effizient wie nur möglich arbeitet. Ausführliche Informationen dazu finden Sie unter Fünf Möglichkeiten zum Optimieren einer Luft-Luft-Wärmepumpe in diesem Artikel.

Energieeffizienz von Wärmepumpen im Vergleich zu Gas-Brennwertkessel und Elektroheizungen

Falls Sie einen Umstieg auf Wärmepumpe planen, kann eine Gegenüberstellung mit Ihrem zurzeit genutzten System mit Gas-Brennwertkessel oder mit Heizwiderständen bezüglich Energieeffizienz von Nutzen sein. Dabei kann die Kennzahl „SCOP“ sehr hilfreich sein.

So erreichen z. B. DAIKIN Wärmepumpen eine Energieeffizienz von 300 % bis 400 %, geben also je 1 kWh verbrauchter Elektroenergie 3 bis 4 kWh an Wärmeenergie ab.

Selbst moderne Gas-Brennwertkessel hingegen erreichen typischerweise deutlich niedrigere Feuerungswirkungsgrade zwischen nur 99 %und 109 %.

Eine vom Einkauf nachhause kommende Frau trägt Tüten mit Lebensmitteln
Mutter bringt abends ihr Kind zu Bett
Zwei Frauen unterhalten sich gemütlich in einem wohligen Raum

Heizen und Kühlen mit ein und demselben System

Wie bereits erwähnt, ist das Wunderbare an einer Wärmepumpe, dass der Prozess umgekehrt werden kann. Dadurch ist im Sommer ein wirkungsvolles Raumkühlen möglich, und Sie benötigen keine gesonderte Klimaanlage.

Das ist perfekt für Europa, da in diesen Ländern über das gesamte Jahr hinweg gesehen neben einem Bedarf an Heizen als auch ein Bedarf an Kühlen besteht, insbesondere bei immer wärmer werdenden Sommern. Die meisten Wärmepumpen können problemlos mit Solaranlagen kombiniert werden. Das senkt die Kosten für Elektroenergie nochmals, besonders im Sommer.

Kältemittel und Gefahrlosigkeit von Wärmepumpen

Kältemittel sind das Arbeitsmedium von Wärmepumpen. Diese Kältemittel wechseln zwischen den Zuständen „Flüssig“ und „Gasförmig“ und transportieren dabei Wärmeenergie. Diese speziellen Stoffe oder Stoffgemische passieren auf ihrem Weg durch den Kreisprozess Wärmetauscher. Im niederdruckseitigen Wärmetauscher verdampft das Kältemittel und nimmt dabei Wärmenergie auf, und im hochdruckseitigen Wärmetauscher gibt das Kältemittel diese Wärmenergie wieder an ein anderes Medium ab.

Die sicherheitstechnischen Anforderungen sind vom konkreten Typ der Wärmepumpe abhängig. Aus diesem Grund müssen Techniker, die mit Wärmepumpen umgehen, in den entsprechenden Verfahren geschult und zertifiziert sein.

Zuschüsse und Fördermittel für Wärmepumpen

Alle europäischen Länder streben Netto-Null-Ziele an. Daher haben die Regierungen dieser Länder eine Reihe von Programmen zu finanziellen Zuschüssen und Förderungen ins Leben gerufen, die Wohngebäudeeigentümer bei der Bewältigung der Vorlaufkosten für die Installation von Wärmepumpen entlasten.

Die Anspruchsvoraussetzungen und der Umfang der Bezuschussung sind von Land zu Land recht unterschiedlich. 

Vorgaben und Vorschriften zur Installation einer Wärmepumpe

Die Vorgaben und Vorschriften zur Installation einer Wärmepumpe sind vom konkreten Typ der Wärmepumpe abhängig. Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf die bei Anwendungen für den Wohnbereich am häufigsten anzutreffenden luftgespeisten Wärmepumpen.

  • Lärmschutz: Die Außengeräte moderner luftgespeister Wärmepumpen weisen einen Betriebsgeräuschpegel von 40 bis 60 Dezibel auf. Das ist vergleichbar mit einer leisen Unterhaltung. Dennoch sollten Sie den Installationsort sorgfältig auswählen, damit Ihre Nachbarn nicht durch Betriebsgeräusche oder optische Beeinträchtigung belästigt werden.
  • Baurechtliche Vorschriften: Im Baurecht der europäischen Länder wird das Installieren von Wärmepumpen im Allgemeinen als „nicht baugenehmigungspflichtig“ gefördert. Dennoch müssen Sie sich bei den für Sie zuständigen Baubehörden zu den konkreten Bestimmungen bezüglich Gerätegrößen und Abständen zu Grundstücksgrenzen erkundigen. Bei einem denkmalgeschützten Gebäude oder bei einem Bauerbe müssen möglicherweise Sondergenehmigungen eingeholt werden.
  • Platz im Gebäudeinneren: Die Inneneinheiten haben typischerweise ähnliche Abmessungen wie herkömmliche Kessel. Möglicherweise wird ein gesonderter Warmwasserspeicher benötigt.
  • Grad der Wärmedämmung: Eine Wärmeverlustberechnung durch einen Fachbetrieb stellt sicher, dass das System korrekt für Ihr Zuhause und seinen Grad der Wärmedämmung dimensioniert ist – eine durchweg gut wirksame Wärmedämmung trägt zudem zur Effizienz einer Wärmepumpe bei.
  • Zertifizierte Installateure: In nahezu allen Ländern ist vorgeschrieben, dass die Installation durch einen entsprechend zertifizierten Installateur ausgeführt werden muss, insbesondere bei Inanspruchnahme von Fördermitteln. Hier können Sie einen zertifizierten Installateur in Ihrer Nähe finden.

Intelligente Regelungen und Zonen-Betrieb

Ein weiterer Vorteil von Wärmepumpen ist, dass Wärmepumpen in intelligente Hausautomations-Systeme wie Google Home integriert werden können. Dadurch können Sie den Wohnkomfort in Ihrem Zuhause auf Ihren Lebensstil abstimmen.

Sie können persönliche Zeitpläne programmieren, Einstellungen aus der Ferne ändern, verschiedene Bereich in Ihrem Zuhause individuell heizen und den Energieverbrauch in Echtzeit überwachen.

Hoch entwickelte Systeme passen Vorlauftemperaturen automatisch an die Wetterbedingungen an. Dadurch wird die maximale Energieeffizienz erreicht, ohne dass Sie überhaupt darüber nachdenken müssen.

Erfahren Sie mehr über die DAIKIN Optionen für intelligente Regelungen, die Ihnen das Erreichen des gewünschten Wohnkomforts vereinfachen.

Kosten einer Wärmepumpe

Die Kosten für Anschaffung und Installation einer Wärmepumpe sind stark vom Typ der Wärmepumpe abhängig. Die Betriebskosten hingegen sind äußerst günstig. Eine Wärmepumpe hat sich, in Abhängigkeit von Klimabedingungen, Energiepreisen und in Anspruch genommenen Förderungen, meist schon in 5 bis 10 Jahren bezahlt gemacht.

Erkunden Sie anhand dieses beispielhaften Vergleichs von Betriebskosten von Wärmepumpen und von Gas-Brennwertkesseln die dank einer Wärmepumpe mehr Wohnkomfort und etwas niedrigere Heizkosten erzielen.

Instandhaltung und Nutzungsdauer einer Wärmepumpe

Damit kommen wir zu Instandhaltung und Nutzungsdauer von Wärmepumpen, zwei oft vernachlässigte, jedoch ausschlaggebende Faktoren für den Betrieb und die Kosten einer Wärmepumpe.

In Europa hergestellte Wärmepumpen erreichen eine Nutzungsdauer von typischerweise 15 bis 20 Jahren. Erdwärmegespeiste Systeme können sogar eine Nutzungsdauer von 25 Jahren erreichen. Das ist doppelt so lang wie die durchschnittliche Nutzungsdauer von Gas-Brennwertkesseln.

Wärmepumpen sind unglaublich robuste Geräte und brauchen daher nur minimale Instandhaltung. Auch Reparaturen sind nur sehr selten erforderlich. Empfohlen wird eine jährliche Wartung durch einen Fachbetrieb. Diese Wartung umfasst das Überprüfen des Kältemittel-Füllstands, das Reinigen der Wärmetauscher, eine Feinabstimmung des Systems und, falls vorhanden, die Reinigung der Filter. Diese routinemäßigen Überprüfungen tragen dazu bei, dass die Wärmepumpe möglichst lange Zeit mit maximaler Effizienz betrieben wird.

Ist eine Wärmepumpe für Ihr Zuhause geeignet?

Wärmepumpen eignen sich für eine breite Vielfalt von Gebäudetypen, von Neubauprojekten bis hin zur Modernisierung historischer Gebäude.

Neubauten: Im Rahmen eines Neubauprojekts haben Sie die Möglichkeit, das Wohnkomfortsystem optimal auf Ihr zukünftiges Zuhause auszulegen. Dazu gehören auch sämtliche möglichen Kombinationen aus erneuerbaren Energien wie Photovoltaikanlagen und Ladesysteme für Elektrofahrzeuge.

Umrüstung: Viele Typen von Gebäuden wie frei stehende Häuser, Doppelhaushälften, Reihenhäuser und Mehrfamilienhäuser können auf Wärmepumpen umgerüstet werden.

Abgelegene Gebäude: Besonders für abgelegene Gebäude ohne Anschluss an das Gasnetz stellen Wärmepumpen eine hervorragende Lösung dar. Dank Wärmepumpe sind Sie nicht mehr von Öl abhängig, und Sie können Ihre Heizkosten signifikant senken.

Erfahren Sie mehr in unserem Leitfaden zur Eignung von Wärmepumpen für Bestandsgebäude.

Wärmepumpen und Dekarbonisierung

Einer der Hauptgründe für die hohe Akzeptanz von Wärmepumpen heutzutage liegt in der im Vergleich zu mit fossilen Brennstoffen betriebenen Heizsystemen signifikant niedrigeren Emission von Treibhausgasen.

Die Gemeinsame Forschungsstelle (JRC) der Europäischen Kommission hat errechnet: Würde rund ein Drittel der 86 Millionen fossil betriebenen Heizkessel in Wohngebäuden der EU durch Wärmepumpen ersetzt, könnten diese Haushalte ihren Endenergieverbrauch um 36 % und ihre CO₂-Emissionen um 28 % senken.[1]

Kombinieren mit Quellen erneuerbarer Energie

Zu einer drastischen Senkung der Energiekosten und der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen könnten Sie eine Kombination aus Wärmepumpe und anderen Formen von Quellen erneuerbarer Energie in Betracht ziehen.

Bei Ergänzung um eine Photovoltaikanlage und Batteriespeicher entsteht z. B. ein Nahezu-Nullenergiehaus mit enormen Einsparungen und einer noch nie dagewesenen Energieautarkie.

Im Jahr 2022 sparten europäische Haushalte mit einer Kombination aus Photovoltaik und Wärmepumpe 62 bis 84 % bei den Energiekosten. In Deutschland, Spanien und Italien ergaben sich dadurch Einsparungen von jährlich bis zu 3.700 €.

Fallstudie: ein durch Wärmepumpe geheiztes Einfamilienhaus

Das folgende Beispiel ist eine Modellrechnung für ein typisches Einfamilienhaus. Die Zahlen zeigen, wie sich Energieverbrauch und Heizkosten nach dem Wechsel von einem Gas-Brennwertkessel zu einer Wärmepumpe verändern können. Die tatsächlichen Werte hängen vom Gebäude, der Anlage, den Energiepreisen und den verfügbaren Förderungen ab.

Im Jahr 2023 löste Familie Schmidt in Bayern den 15 Jahre alten Gas-Brennwertkessel durch ein luftgespeistes DAIKIN Wärmepumpensystem ab. Das 1995 gebaute frei stehende Haus mit einer Wohnfläche von 150 m² wurde vor kurzem mit einer Wärmedämmung versehen, bevor das neue System installiert wurde.

Vor der Maßnahme verbrauchte das Haus für das Heizen jährlich 18.000 kWh Gas zu Kosten von 1.800 €. Die Kosten von 12.000 € für die Installation der Wärmepumpe reduzierten sich durch Fördermittel der KfW-Bank auf 4.500 €. Das nun mit Wärmepumpe betriebene System verbraucht jährlich ca. 6.000 kWh Elektroenergie.

Mit ihrem Ökostromtarif zu 0,28 €/kWh liegen die jährlichen Heizkosten nun bei rund 1.680 € – eine moderate Ersparnis von rund 120 € pro Jahr gegenüber der bisherigen Gasrechnung von 1.800 €. Gemessen an den Gaspreisen, die in den letzten Jahren ebenfalls gestiegen sind, bietet die Wärmepumpe besser planbare Betriebskosten. Familie Schmidt ging es aber vor allem darum, CO₂-Emissionen zu senken und von fossilen Brennstoffen wegzukommen, nicht um eine schnelle Amortisation der 4.500 €, die sie nach Abzug der Förderung investiert hat.

Die Familie erfreut sich nun an im ganzen Haus stimmigen Raumtemperaturen. Als Bonus kam noch die Möglichkeit des Kühlbetriebs im Sommer hinzu, wodurch die bisher genutzten ortsveränderlichen Klimageräte unnötig wurden. Besonders schätzt Frau Schmidt die Möglichkeit der Überwachung und Bedienung mittels Smartphone-App. Nun kann Frau Schmidt die Heizung aus der Ferne auf die Wunschtemperatur einstellen, bevor sie von der Arbeit in ihrem Zuhause ankommt.

Zum Integrieren des Systems mit den bereits vorhandenen Heizkörpern mussten lediglich die Thermostaten modernisiert werden, und die gesamte Installation war in nur zwei Tagen erledigt.

Zu einigen weit verbreiteten Mythen zu Wärmepumpen

Einige weit verbreitete Mythen zu Wärmepumpen halten sich hartnäckig, obwohl bereits widerlegt oder dank der Weiterentwicklung von Technologien obsolet. Im Folgenden handeln wir drei dieser Mythen ab, denen wir regelmäßig begegnen.

Mythos: In Gegenden mit kaltem Klima funktionieren Wärmepumpen nicht.
Wirklichkeit: Bei allen Temperaturen über dem Nullpunkt von 0 Kelvin (-273,13 °C) enthält die Luft Wärmeenergie. Daher können moderne, speziell auf Gebiete mit kaltem Klima ausgelegte Wärmepumpen auch bei Temperaturen von bis zu -28 °C effizient betrieben werden. Diese Wärmepumpen sind in der Regel mit Verdichtern mit stufenloser Drehzahlregelung und mit Heißgaseinspritzung ausgestattet. Tatsache ist, dass diese Wärmepumpen in Ländern wie Schweden, Finnland und Norwegen weit verbreitet sind. Der Ausstattungsgrad der Wohngebäude mit Wärmepumpen beträgt dort 40 %.

Mythos: Wärmepumpen sind zu teuer.
Wirklichkeit: Die Leute rechnen oftmals nicht die durch Wärmepumpen erzielbaren langfristigen Einsparungen und auch nicht die angebotenen Förderprogramme zur Kompensierung der Vorlaufkosten ein. So verursachen Wärmepumpen z. B. über das Jahr hinweg niedrigere Betriebskosten als Gas-Brennwertkessel.

Mythos: Wärmepumpen können kein Warmwasser bereiten.
Wirklichkeit: Wärmepumpen können mit bereits vorhandenen Warmwasserspeichern integriert werden und Warmwasser für den Gebrauch im Haushalt auf bis zu 75 °C erwärmen.

Häufig gestellte Fragen zu Wärmepumpen

Bis hierher haben wir in diesem Artikel recht viele Themen behandelt. Zum Schluss möchten wir noch einige Fragen beantworten, die uns häufig gestellt werden.

Wärmepumpe bei frostigen Temperaturen?
In Europa genutzte moderne Wärmepumpen sind mit modernen Technologien wie Verdichtern mit stufenloser Drehzahlregelung und mit Heißgaseinspritzung ausgestattet und können auch bei Temperaturen von bis zu -28 °C effizient betrieben werden.

Kann eine Wärmepumpe sowohl Wasser für den Haushalt erwärmen als auch Räume heizen?
Ja. Wärmepumpen können sowohl das Raumheizen als auch die Bereitung von Warmwasser von bis zu 75 °C bewältigen.

Muss ich mein gesamtes Heizsystem austauschen?
Nein, bei den meisten Installationen können die vorhandenen Heizwärmetauscher und Rohrleitungen weitergenutzt werden. In manchen Fällen können jedoch modernere Heizwärmetauscher für die optimale Effizienz sorgen.

Welche Stromkosten verursacht eine Wärmepumpe?
Wärmepumpen erreichen eine Energieeffizienz von 300 % bis 400 %. Das bedeutet, dass Wärmepumpen drei- bis viermal weniger Strom verbrauchen als Elektroheizungen. In Kombination mit vom Nutzungszeitpunkt abhängigen Tarifen und Solaranlagen sind die Betriebskosten niedriger als beim Heizen mit Gas.

Wie laut sind Wärmepumpen?
Bei modernen Geräten im Normalbetrieb messen wir Schallpegel von etwa 38 Dezibel in einem Abstand von drei Metern. Das entspricht einem Flüstern und ist leiser als die Strömungsgeräusche der Abgasanlage mancher Gas-Brennwertkessel.

Kernaussagen: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

In Europa werden Wärmepumpen die Zukunft des Heizens von Wohngebäuden prägen. Wärmepumpen sorgen für beständigen Wohnkomfort und erreichen gleichzeitig eine Senkung von CO₂-Emissionen. Da Wärmepumpen bereits vorhandene Wärmeenergie transportieren, anstatt Wärmeenergie zu erzeugen, stellen Wärmepumpen eine der intelligentesten und effizientesten Möglichkeiten zum Heizen von Wohngebäuden dar. Dank technischem Fortschritt und steigender Akzeptanz werden Wärmepumpen in Zukunft eine immer bedeutendere Rolle beim Wandel hin zu einem Co₂-reduzierten Heizen spielen.

  • Wärmepumpen transportieren Wärmeenergie, anstatt Wärmeenergie zu erzeugen, und realisieren so effizientes postfossiles Heizen und Kühlen.
  • Dank der Flexibilität aufgrund der Vielzahl von verschiedenen Typen von Wärmepumpen – luftgespeist, erdwärmegespeist und hybrid – findet sich für nahezu jedes Wohngebäude eine Lösung.
  • Wärmepumpen verursachen laut IEA mindestens 20 % weniger Treibhausgasemissionen als Gas-Brennwertkessel, bei saubererem Strommix bis zu 80 % – besonders in Kombination mit erneuerbarer Energie.[2]
  • Wärmepumpen gestalten die Zukunft des CO₂-ärmeren Heizens und Kühlens.

Bereit für ein Upgrade?

Wenn Sie bereit für den nächsten Schritt sind und bauf CO₂-ärmeres Heizen umsteigen möchten, laden wir Sie zum Erkunden unserer umfassenden Palette an Luft-Wasser-, Luft-Luft- und Erdwärmepumpen ein. Bei uns finden Sie zu jedem Gebäudetyp maßgeschneiderte Lösungen.

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Quellen

[1] Residential heating: heat pumps would knock down energy consumption and emissions (in Englisch, Heizen im Wohnbereich: Wärmepumpen würden Energieverbrauch und Emissionen drastisch senken), Joint Research Centre (Europäische Kommission), 21. Juni 2023.

[2] The Future of Heat Pumps, Internationale Energieagentur (IEA), 2022.