Heizen macht den Löwenanteil beim Strombedarf von Gebäuden aus. Nach Angaben des Statistischen Bundesamtes beanspruchten die hauseigenen Heizsysteme 2019 70,7 Prozent (1) vom Hausstrom. Im Bereich Heizen gibt es damit am meisten zu tun, zumal nach Angaben des Ministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz ohnehin fast 35 Prozent der Gesamtenergie Deutschlands auf Gebäude fallen (2). Eine Schlüsseltechnologie zur Energiewende ist die Wärmepumpe, der wir uns in diesem Ratgeber widmen möchten.
Was ist die Wärmepumpe?
Die Wärmepumpe ist eine Kraftwärmemaschine, die einen thermodynamischen Prozess erzeugt und dadurch ein Gebäude mit regenerativer Heizenergie versorgt. Über den genauen Einspareffekt entscheidet die Art der Wärmepumpe. Hier erfahren Sie, wie genau Sie mit Wärmepumpenstrom sparen können. Wir werden später auf die möglichen Arten einer Wärmepumpe eingehen.
Die Wärmepumpe basiert auf dem Prinzip der Wärmeübertragung, dass Wärme zu Kälte strebt. Der von der Wärmepumpe hergestellte Kältemittelkreislauf ist vom Kühlschrank her bekannt, verfolgt allerdings das entgegengesetzte Ziel. Schließlich soll das Medium nicht gekühlt, sondern erwärmt werden, um die Energie zur Erwärmung der Wohnung zu nutzen.
Gut zu wissen: Die Wärmepumpe ist die einzige Heizung, die sich ebenfalls zum Kühlen verwenden lässt.
Die Funktionsweise einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe besteht aus vier Komponenten: einem Verdampfer, einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Expansionsventil, die zusammen den Kältemittelkreislauf herstellen. Als Wärmeträgermedium, das in diesem Kreislauf permanent zirkuliert, dient eine Sole, wobei es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem Frostschutzmittel handelt. Die Energieträger sind Luft, Grundwasser und Erdwärme (Geothermie).
Der Verdampfer nimmt zunächst die Wärme des genutzten Energieträgers auf, um diesen in einen gasförmigen Zustand zu verwandeln. Mithilfe des Kompressors wird das gasförmige Gemisch zusammengedrückt, was eine signifikante Temperaturerhöhung bewirkt. Daraufhin folgt die Abgabe an die Raumheizung.
Damit der Kreislauf von Neuem beginnen kann, wird das immer noch gasförmige Medium durch einen Kondensator wieder abgekühlt. Dieser Effekt wird mit dem Expansionsventil gesteigert. Durch eine weitere Druckabsenkung entspannt dieser das Medium, sodass es weiter abkühlt und seinen Ausgangszustand erreicht – der Kreislauf beginnt von vorne.
Wie energieeffizient ist die Wärmepumpe?
Leider ist die Wärmepumpe aus ökologischer Sicht nicht perfekt, da auch sie auf Strom angewiesen ist. Um genau zu sein, ist es der Kompressor, der Energie aus dem Haushaltsstrom beansprucht. Allerdings kann jede Art der Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom ein Vielfaches an grünem Strom herstellen, was für die Umwelt einen erheblichen Mehrwert bedeutet. Die Energiequelle entscheidet über die Qualität der Energieeffizienz:
- Luft: 2,9 kWh
- Erdwärme: 3,9 kWh
- Grundwasser: 5 kWh
Welche Art der Wärmepumpe ist die richtige?
Aus diesem Vergleich könnte abgeleitet werden, dass eine Wärmepumpe auf Basis von Grundwasser, die im Fachhandel als Wasser/Wasser-Wärmepumpe geführt wird, sich am besten für eine Installation eignet. Doch so einfach ist das nicht, weil für die Entscheidung über die Art der Wärmepumpe weitere Parameter berücksichtigt werden müssen. So ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe grundsätzlich am einfachsten zu installieren und anders als die beiden anderen Arten für nahezu jedes Haus geeignet.
Die Einrichtung der anderen beiden Wärmepumpen erfordert hingegen eine tiefe und aufwendige Bohrung, sodass die Bodenverhältnisse günstig und Platz ausreichend vorhanden sein sollten. Besonders anspruchsvoll ist die Bohrung beim Einbau einer Grundwasserwärmepumpe.
Je nach Beschaffenheit des Grundspiegels muss nämlich 5 bis 20 Meter tief gebohrt werden, um das Grundwasser anzuzapfen. Außerdem erfordert die Grundwasserwärmepumpe eine wasserrechtliche Genehmigung vom örtlichen Landratsamt. Dies dient der Sicherstellung, dass das lokale Ökosystem nicht gefährdet und das Grundwasser nicht kontaminiert wird.
Wie teuer sind Wärmepumpen?
Wärmepumpen sind nicht gerade billig, doch der Politik ist gelegen, ihre Verbreitung aus umweltpolitischen Gründen zu fördern. Auf diese Weise können Interessierte mit hohen Zuschüssen rechnen, die vom BAFA, von der KfW oder einer regionalen Förderbank vergeben werden. Dabei handelt es sich je nach Ort um die folgenden Kosten:
- Luftwärmepumpe: 8.000–16.000 Euro
- Erdwärmepumpen: 12.000–15.000 Euro
- Grundwasserwärmepumpen: 9.000–12.000 Euro
