Die Wärmepumpe – heizen mit erneuerbaren Energien

Um die eigenen vier Wände zu beheizen, gibt es mittlerweile eine Vielzahl an Möglichkeiten. Von den herkömmlichen Methoden mit Gas und Öl bis hin zu Alternativen mit erneuerbarer Energie. Zu den erneuerbaren Energien, mit denen heizen möglich wird, zählt die Wärmepumpe. Was genau macht eine Wärmepumpe aber, wie funktioniert sie und ist sie in der Anschaffung preisgünstiger als herkömmliche Heizsysteme?

Effizientes Heizen mit Umweltenergie - die Wärmepumpe macht es möglich

Die Wärmepumpe ist eine der neusten erneuerbaren Energien, die zum Heizen von Gebäuden verwendet werden kann. Neben Solarenergie und den umweltfreundlichen Alternativen mit Biogas und Bioheizöl bietet die Wärmepumpe eine CO2-neutrale Variante für Bauherren und Immobilienbesitzer.

Funktionsweise - so arbeitet die Wärmepumpe

Die Wärmepumpe nutzt die bereits in der Umwelt gespeicherten thermischen Energien, um diese in nutzbare Wärme zum Heizen umzuwandeln. Das Besondere an dieser Technik ist, dass hier nichts verbrannt wird, wie bei Holz-, Gas- oder Ölheizungen, sondern ein technischer Prozess die thermischen Energien in Wärme umwandelt. Das Prinzip ist dasselbe, wie bei einem Kühlschrank. Thermische Energie mit geringen Temperaturen sollen auf ein höheres Niveau angehoben werden. Bei der Wärmepumpe funktioniert es nur andersrum. Die Umweltwärme kann somit nicht nur im Heizungssystem verwendet werden, sondern auch um Warmwasser für den Haushalt bereitzustellen.

Die Energiequellen der Wärmepumpe - Luft, Erde & Wasser

Die Wärmepumpe nutzt unterschiedliche Energiequellen, um Wärme zu erzeugen. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe verwendet die Energiequelle Erde, die Wasser-Wasser-Wärmepumpe verwendet die Energiequelle Wasser und die Luft-Wasser-Wärmepumpe verwendet die Luft als Energiequelle. Welche Wärmepumpe für Ihre Immobilie am besten geeignet ist, hängt von unterschiedlichen Faktoren, besonders aber von dem Standort der Immobilie ab.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe - thermische Energie aus der Luft

Die Energiequelle Luft ist von der Wärmepumpe am einfachsten zu verwenden. Die Wärmepumpe arbeitet mit einem einfachen System, dass die Luft ansaugt und ausbläst. Hierfür verwendet die Wärmepumpe die Außenluft, die immer vorhanden ist und somit zu den erneuerbaren Energien zählt. Aber auch wenn die Wärmepumpe mit Außenluft arbeitet, kann sie im Inneren des Hauses platziert werden. Sie verwendet dann Kanäle, um Luft von außen anzusaugen. Aber auch ein Aufstellen der Anlage im Außenbereich der Immobilie ist möglich. Es sind keine Kanäle notwendig, da die Anlage direkt die in der Umgebung liegende Luft nutzt. Wichtig bei einer Wärmepumpe, die mit Luft arbeitet ist jedoch, dass sie im Winter immer von Frost befreit bleibt. Da die Anlage hier mit Lufttemperaturen unter dem Nullpunkt arbeiten muss, wird es demnach immer schwerer die kalte Luft in nutzbare wärme zu verwandelt. Je kälter die Luft, desto schwerer also die Umwandlung. Um die Effizienz der Wärmepumpe so hoch wie möglich zu halten, befreien Sie diese regelmäßig von Frost und achten Sie auf eine entsprechende Wartung.

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe - Energiequelle Erde

Auch in der Erde ist thermische Energie gespeichert, die sich die Sole-Wasser-Wärmepumpe zunutze macht, um Wärme zum Heizen zu erzeugen. Hierfür werden Rohrleitungen in das Erdreich installiert, in denen ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel zirkuliert. Die Flüssigkeit, die auch Sole genannt wird, entzieht der Erde die Wärme und transportiert diese zur Wärmepumpe, die sie in das Heizsystem einschleust. Jeder Meter Erdreich bietet thermische Energie von circa 50 Watt, die die Sole-Flüssigkeit ihm entziehen kann. Für ein normales Gebäude sind im Schnitt circa 150 Tiefenmeter nötig, die sich allerdings auf mehrere Bohrungen aufteilen lassen. Je nach individuellen Gegebenheiten der Immobilie lassen sich Tiefbohrungen oder Flachkollektoren einbauen lassen. Die Tiefenbohrungen gehen bis zu 100 Meter tief in den Boden und bedürfen demnach Sondergenehmigungen und sind auch nicht in jedem Gebiet zulässig. Bei dieser Methode werden dann Kunststoffrohre (Sonden) in den Boden installiert.

Sollte diese Variante technisch oder rechtlich nicht möglich sein, kann die Variante der Flachkollektoren verwendet werden. Hier werden ähnlich wie bei einer Fußbodenheizung in 1,50 m Tiefe Rohre verlegt, die pro Quadratmeter 25 Watt entziehen können. Ein modernes Einfamilienhaus benötigt circa 350 Quadratmeter Rohre, um die Beheizung zu gewährleisten. Der große Vorteil gegenüber der Luft-Wasser-Wärmepumpe ist, dass die Wärme ganzjährig ohne Einbuße gewonnen werden kann. Diese Tatsache erhöht die Effizienz der Wärmepumpe und senkt dadurch die anfallenden Stromkosten.

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe - thermische Energie im Grundwasser

Auch im Grundwasser finden sich thermische Energien, die zur Wärmegewinnung genutzt werden können. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe hat eine relativ einfache Funktionsweise, denn sie verfügt über zwei Brunnen, die das Grundwasser zur Wasser-Wasser-Wärmepumpe transportieren und wieder zurück. Die Brunnen müssen dabei in Fließrichtung des Grundwassers mit einem Mindestabstand installiert werden, damit vermieden wird, dass das bereits abgekühlte Grundwasser wieder in das Heizgerät gelangt.

Vor der Installation einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe muss jedoch das Grundwasser geprüft werden. Eine gute Wasserqualität ist Voraussetzung für den Einbau, denn chemische Inhaltsstoffe können den Wärmetauscher stark belasten und somit die Effizienz enorm einschränken. Zudem ist die Nutzung des Grundwassers in einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe genehmigungspflichtig und nicht überall erlaubt. Die thermische Energie, die aus dem Grundwasser genutzt werden kann ist aber die ganzjährig konstanteste, da die Temperaturen im Grundwasser keinen großen Schwankungen unterliegen. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe zählt zu den effektivsten Varianten der Wärmepumpe.

Die Kosten für eine Wärmepumpe - Anlage, Betrieb und Energiequelle

Die Kosten, die bei der Installation einer Wärmepumpe anfallen unterscheiden sich im Allgemeinen in drei Bereiche. Die Kosten für die Energiequelle, also die Gewinnung der thermischen Energie aus der Luft, der Erde oder dem Wasser, die Kosten für die Anlage selbst und die Kosten für den Betrieb und die Wartung. Je nachdem, welche Anlage für Ihre Immobilie infrage kommt, unterscheiden sich die Kosten je nach Modell und Anlage.

Kosten für die Gewinnung der Umweltenergien aus Luft, Erde oder Wasser

Die Wahl, aus welcher thermischen Energie die Wärme gewonnen werden soll, entscheidet maßgeblich die Kosten. Eine Luft-Wärmepumpe benötigt beispielsweise kaum weitere Technik, während bei einer Sole-Wärmepumpe auch die Bohrungen und die zusätzlichen Materialien bezahlt werden müssen. Die Kosten für einen Meter Tiefbohrung belaufen sich auf circa 60 bis 80 Euro, während ein Quadratmeter Flächenkollektor kosten von 10 bis 20 Euro in Anspruch nehmen. Die Wasser-Wärmepumpe fordert ebenfalls Kosten für die Bohrung ein, denn die beiden Brunnen müssen bis zum Grundwasser und zurück verlegt werden. Die Kosten belaufen sich hier auf etwa 5000–6000 Euro für beide Brunnen. Je nach Beschaffenheit der Umwelt und Lage der Immobilie können die Preise aber auch abweichen. Ein genaues Angebot kann nur von einem Spezialisten gemacht werden.

Kosten für die Wärmepumpe selbst

Die Wärmepumpe selbst besteht unabhängig von der Energiequelle selbst aus den gleichen Komponenten und kann mit allen drei Möglichkeiten kombiniert werden. Je nach Größe entstehen bei der Installation kosten von 8000 bis 12000 Euro. Der Einbau einer Wärmepumpe kann jedoch durch verschiedene Förderungen bezuschusst werden. Auch hier gilt wieder, je nach benötigter Größe und individuellen Gegebenheiten der Lage können die Preise variieren. Für präzise Preise fordern Sie ein Angebot bei einer Fachfirma an.

Kosten für den Betrieb der Wärmepumpe

Alle Wärmepumpen arbeiten elektrisch und benötigen Strom um die thermischen Energien in Wärme umzuwandeln. Die Höhe dieser Betriebskosten ist aber sehr variabel. Sie hängen von der gewählten Energiequelle, dem energetischen Stand der Immobilie und der Art der Wärmeübertragung in die verschiedenen Räume ab. Eine genaue Preisangabe ist hier also nicht möglich und muss für jede Immobilie individuell errechnet werden.