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Ratgeber Wärmepumpenheizung: So finden Sie die richtige Variante!

Autor:

Rüdiger Paschotta

Dieser Ratgeber von einem von der Industrie unabhängigen Experten erklärt fundiert, welche Vorteile Ihnen eine Wärmepumpenheizung unter welchen Umständen bringt, welche Optionen Sie haben, nach welchen Kriterien Sie die richtige auswählen können und welche Fehler man dabei vermeiden sollte. In manchen Fällen stellt sich auch die Wärmepumpe als gar nicht die beste Lösung heraus.

Ratgeber Wärmepumpenheizung:
So finden Sie die richtige Variante!

Inhalt (1)

  • Grundprinzip der Wärmepumpenheizung
  • Vorteile der Wärmepumpenheizung
  • Betriebskosten
  • Ökologischer Vorteil?
  • Die Verteilung der Heizwärme
  • Dimensionierung der Wärmequellen
  • Monovalenter oder bivalenter Betrieb
  • Kombination von Wärmepumpenheizung und Solaranlage?
  • Errichtung von Erdwärmesonden

Inhalt (2)

  • Zusammenhang mit Wärmedämmung beim Altbau
  • Warmwasserbereitung
  • Wie beurteilt man die Energieeffizienz?
  • Kühlung im Sommer
  • Staatliche Förderung in Deutschland
  • Nach dem Einbau der Wärmepumpenheizung

Das Grundprinzip

  • Nutzung kostenloser Umgebungswärme (z. B. Erdwärme),
    Erreichen einer für die Nutzung ausreichenden Temperatur durch die Wärmepumpe
  • Quellentemperatur sollte möglichst hoch sein (z. B. Grundwasser bei 10 °C), Nutzungstemperatur (Vorlauftemperatur der Heizanlage) möglichst tief.
  • Dann ist eine hohe Energieeffizienz möglich:
    wenig Energieaufwand bezogen auf die Menge der erhaltenen Heizwärme.

Zusätzliche technische Details (etwa zur Funktionsweise von Wärmepumpen) finden Sie im RP-Energie-Lexikon!

Vorteile der Wärmepumpenheizung

Im Idealfall:

  • hohe Energieeffizienz → geringer Primärenergieverbrauch → niedrige Betriebskosten
  • umweltschonend hergestellte elektrische Energie für den Betrieb
  • bequemer Betrieb: vollautomatisch und wartungsarm
  • hohe Lebensdauer
  • keine Sorgen wegen knapper werdender Energieträger, keine dramatischen Preissteigerungen zu befürchten
  • Möglichkeit der Kühlung des Gebäudes

Allerdings bekommt man lange nicht immer alle dieser Vorteile!

Betriebskosten

  • Diese hängt vor allem von der Energieeffizienz (Jahresarbeitszahl) und vom Stromtarif ab.
  • Die Energieeffizienz hängt von der Art der Anlage, ihren Details und den Betriebsbedingungen ab – siehe später.
  • Leider ist Strom in Deutschland wegen diverser Abgaben relativ teuer. Eine Reform der Stromsteuer könnte zukünftig helfen.
  • Bei guter Energieeffizienz können die Betriebskosten deutlich unter denen einer Ölheizung liegen.

Ökologischer Vorteil?

  • ungünstiges Beispiel: wenig energieeffiziente Wärmepumpe (JAZ = 2,5), mit stark CO2-belastetem Strom betrieben: mehr als 300 g CO2 pro kWh Heizwärme
  • Vergleich mit Gasheizung: gut 200 g/kWh
  • günstiges Beispiel: effiziente Wärmepumpe (JAZ = 5) mit Ökostrom: fast gar kein CO2 mehr!

Also: ökologischer Vorteil hängt stark von der Situation ab.

Vorsicht bei Ökostrom: nur seriös zertifizierte Produkte verwenden! Keinen Mehrpreis für nur auf dem Papier wirksame Verschiebungen bezahlen!

Die Wärmeverteilung

  • Ideal: Niedertemperaturheizung, z. B. Fußbodenheizung: niedrige Vorlauftemperatur, z. B. maximal 30 °C.
  • Weniger günstig: Heizkörper, v. a. bei knapper Dimensionierung, so dass hohe Vorlauftemperaturen benötigt werden. Trotzdem ordentliche Energieeffizienz möglich, wenn die anderen Umstände günstig sind: große Heizkörperflächen, gute Wärmepumpe, mildes und trockenes Klima.

Tipp: Wenn die Wärmeversorgung bei abgesenkter Vorlauftemperatur nur in wenigen Räumen knapp wird, dann gezielt nur diese mit einer zusätzlichen Flächenheizung ausrüsten!

Wärmequellen von unten

  • Grundwasser: energetisch besonders günstig, aber nur bei größeren Anlagen wirtschaftlich und nicht überall erlaubt.
  • Erdwärmesonden: energetisch ebenfalls günstig, jedoch nicht überall erlaubt und bei größerer Anzahl oder Tiefe teuer
  • Erdregister: keine tiefe Bohrung nötig, deswegen überall erlaubt, braucht aber viel Fläche und umfangreiche Grabungsarbeiten.
  • Erdwärmekörbe: kompaktere Lösung, wenn die Fläche für ein Erdregister nicht reicht.

Wärmequellen von oben

  • Außenluft, benutzt mit Luft/Wasser-Wärmepumpe: energetisch eher ungünstig. Energieeffizienter Betrieb aber möglich bei guter Wärmepumpe, niedriger Vorlauftemperatur (Flächenheizung) und mildem Klima.
  • Eisspeicher: mögliche Alternative, wenn Erdwärmesonde, Erdregister o. ä. nicht in Frage kommen. Wärmepumpe kann dem Eisspeicher effizient Wärme entziehen, solange er nicht komplett eingefroren ist. Regeneration z. B. durch zusätzliche Sonnenkollektoren. Gesamtkosten relativ hoch.

Dimensionierung der Wärmequellen

Wichtig: Erdwärmesonden, Erdregister, Erdwärme und Eisspeicher müssen allesamt unbedingt ausreichend groß bemessen sein. Sonst leidet die Energieeffizienz u. U. erheblich!

Erdregister sind tendenziell weniger effizient als Erdwärmesonden, aber ein großzügig bemessenes Erdregister ist besser als eine knapp bemessene Sonde!

Also: nicht am falschen Ort sparen!

Monovalenter oder bivalenter Betrieb

Monovalenter Ansatz: Wärmepumpe erzeugt alle benötigte Wärme.

Bivalenter Ansatz: Kombination von Wärmepumpe mit einer anderen Wärmequelle, z. B. Luft/Wasser-Wärmepumpe und Erdgasbrenner, der die Wärmepumpe z. B. bei unter −5 °C ablöst:

  • Wärmepumpe muss nicht mehr mit schlechter Energieeffizienz an sehr kalten Tagen arbeiten. Trotzdem erzeugt sie über das Jahr den Großteil der Wärme.
  • Energiewirtschaftlicher Vorteil: Stromnetze und Kraftwerke werden an den kältesten Tagen nicht durch ohnehin dann ineffiziente Wärmeerzeuger belastet → bessere Ausnutzung der Kapazitäten. (Bald passende Stromtarife als Anreiz für die Betreiber?)
  • Wärmepumpe kann kleiner ausgelegt werden: dann besser passend zu der meistens benötigten reduzierten Heizleistung.
  • Höhere Betriebssicherheit.

Nachteile des bivalenten Ansatzes

  • Höhere Investitionskosten und Wartungskosten: muss zwei Wärmeerzeuger anschaffen und betriebsbereit halten.
  • Grundgebühren z. B. für Erdgasbezug und Schornsteinfeger, selbst wenn man über das Jahr wenig Gas verbraucht.
  • Kompliziertere Konzeption und Regelung der Anlage.

Diese Nachteile sind bei kleineren Anlagen wichtiger; bivalente Anlagen sind eher für große Wärmemengen geeignet.

Kombination von Wärmepumpenheizung und Solaranlage?

  • Solaranlage produziert vor allem im Sommer.
  • Geringe Einsparung von Betriebskosten, da die Wärmepumpe dann ohnehin effizient arbeiten würde.
  • Ohnehin schon hohe Investitionskosten für die Wärmepumpenheizung.

Deswegen wird dieser Ansatz selten gewählt, obwohl damit Primärenergieverbrauch und Umweltbelastung weiter reduziert werden könnten.

So finden Sie die passende Lösung und setzen sie um

Wie wählt man nun von den vielen Optionen die richtige aus?

Ausschlussprinzip: meist bleiben in der Praxis ohnehin nur ein oder zwei gute Optionen übrig! Manchmal auch gar keine; die Wärmepumpe ist dann eben nicht die richtige Lösung.

Ein kompetenter und unabhängiger Energieberater kann sehr nützlich sein, um unter mehreren Optionen die richtige auszuwählen. Beachte: Verkäufer beraten meist kostenlos, haben dabei aber immer ein Eigeninteresse!

Wahl des Handwerksbetriebs für Planung, Einbau und Wartung der Anlage: wichtig, da die Wärmepumpentechnologie viel Wissen und Erfahrung voraussetzt.

Errichtung von Erdwärmesonden

  • Fachbetrieb mit W120-Zertifizierung für Nachweis umfassender Sachkompetenz
  • Idealerweise Lösung für Sonde und Wärmepumpe aus einer Hand: klare Verantwortung im Fall von Problemen.
  • Verschuldensunabhängige Versicherung für den Bauherrn: sinnvoll, teils sogar Pflicht.

Wichtig: schlüssiges Gesamtkonzept

  • Beispiel: Nutzung von Außenluft mit der Luft/Wasser-Wärmepumpe mag o.k. sein, ebenfalls Betrieb mit konventionellen Heizkörpern, aber meist nicht beides zusammen: zu großer Temperaturunterschied → mangelnde Energieeffizienz!
  • Benötige sorgfältige Betrachtung des Gesamtsystems und auch möglicher Alternativen, z. B. Pelletheizung oder Wärmedämmung.

Wer bei der Erarbeitung des Gesamtkonzepts spart oder schlampt, investiert dann womöglich in die falsche Lösung!

Zusammenhang mit Wärmedämmung beim Altbau

Wärmepumpenheizung ist beim unsanierten Altbau meist keine Alternative zur Wärmedämmung! Gründe:

  • geringe Energieeffizienz wegen zu hoher Temperaturdifferenz (z. B. Außenluft −15 °C, Heizkörper +60 °C)
  • hohe Kosten z. B. für mehrere Erdwärmesonden

Nach einer energetische Sanierung mit Wärmedämmung sieht es anders aus:

  • viel höhere Energieeffizienz
  • geringerer Wärmebedarf → z. B. nur noch eine Erdwärmesonde

Also: Wärmedämmung schafft oft erst die Grundlage für eine gut arbeitende Wärmepumpenheizung!

Wenn das Geld vorerst nicht für beides reicht, sollte man meist erst mal die Wärmedämmung vornehmen.

Warmwasserbereitung

  • Meist wird man auch das Warmwasser von der Wärmepumpenanlage erzeugen lassen – selbst wenn die Jahresarbeitszahl damit etwas geringer wird.
  • Fehler vermeiden: nicht z. B. durch ununterbrochen laufende Warmwasser-Zirkulationspumpe die Wärmepumpe ständig auf ein höheres Temperaturniveau zwingen lassen!
  • Evtl. auch Lösung z. B. mit separater Brauchwasser-Wärmepumpe, die z. B. Abluft der Garagenbelüftung nutzt.

Weitere wichtige Details

  • Unbedingt leistungsgeregelte Heizungswärmepumpe einsetzen: viel effizienter im (sehr häufigen) Teillastbetrieb.
  • Pufferspeicher richtig dimensionieren (oder gerade bei leistungsgeregelter WP u. U. ganz weglassen).
  • Geräuschentwicklung des Außengeräts einer Luft/Wasser-Wärmepumpe beachten.

Leider kann man sich auch bei Fachbetrieben nicht immer darauf verlassen, dass solche Aspekte vollständig verstanden und deswegen immer richtig gemacht werden!

Selbst gut informiert zu sein, kann deswegen sehr helfen.

Wie beurteilt man die Energieeffizienz?

  • SCOP-Werte der Geräte sind verlässliche Anhaltspunkte für die Energieeffizienz – viel besser als die früheren COP-Werte. Sie schätzen die im Betrieb mögliche Jahresarbeitszahl ab.
  • Selbst wo die Prüfbedingungen nicht gut zum eigenen Einsatzfall passen, erlauben die SCOP-Werte einen guten Vergleich der Effizienz verschiedener Geräte.

Beispiele für SCOP-Werte

  • Gute leistungsgeregelte Sole/Wasser-Wärmepumpen: SCOP-Werte über 5!
  • Ältere Sole/Wasser-Wärmepumpen: SCOP vielleicht nur 4 oder gar 3 → viel höherer Stromverbrauch!
  • Gute Luft/Wasser-Wärmepumpen in Verbindung mit Fußbodenheizung: SCOP von ca. 5 ist möglich; ältere Geräte sind oft viel schlechter.

Energieeffizienz spart Geld!

Beispiel: nicht energetisches Einfamilienhaus benötigt pro Jahr 50 000 kWh Heizwärme:

  • Mit guter Jahresarbeitzahl von 5 (realistisch bei SCOP = 5, wenn die Bedingungen ähnlich sind): brauche 10 000 kWh Strom pro Jahr → 1500 € bei Wärmepumpen-Stromtarif mit 15 ct/kWh
  • Mit schlechter Jahresarbeitszahl von 3: brauche 16 700 kWh Strom → Mehrkosten von rund 1000 € jedes Jahr! Auch entsprechend höhere Umweltbelastung.

Also: bessere Anlage (z. B. gute Sole/Wasser-Wärmepumpe, kombiniert mit großzügig bemessener Erdwärmesonde) spart auf Dauer viel Geld, selbst wenn sie in der Anschaffung deutlich teurer ist.

Kühlung im Sommer

Kühlbedarf im Sommer z. B. wegen hohen Komfort-Ansprüchen, Klimawandel und/oder wegen fehlenden oder unzureichenden Sonnenschutzes. (Also erst mal den Sonnenschutz optimieren!)

Manche Wärmepumpen erlauben die "freie Kühlung", d. h. mit minimalem Energieverbrauch. Beispiel: überschüssige Wärme im Sommer mit Erdwärmesonde in der kühlen Erde “versenken”, ohne dass die Wärmepumpe überhaupt laufen muss.

Luft/Wasser-Wärmepumpen können oft auch kühlen, aber dort muss die Wärmepumpe dann laufen → erheblicher Energieverbrauch.

Grenzen der Kühlung über das Zentralheizungssystems:

  • begrenzte Kühlleistung, weil sonst Kondenswasser entsteht
  • keine Entfeuchtung der Raumluft

Wenn die sommerliche Kühlung für Sie ein wichtiges Thema ist, lesen Sie am besten auch unseren Ratgeber Klimageräte und Klimaanlagen!

Staatliche Förderung in Deutschland

  • Marktanreizprogramm der BAFA: kann tausende von Euro beisteuern bei Neubau oder Sanierung
  • KfW: günstigere Finanzierung, wenn durch die Wärmepumpe ein besserer KfW-Standard des Hauses erreicht wird.

Beides auch kombiniert nutzbar!

Damit können Sie die effektiven Investitionskosten stark vermindern.

Nach dem Einbau der Wärmepumpenheizung …

… lebt man bequem, sollte aber beachten:

  • Richtige Einstellung der Anlage ist wichtig – v. a. keine unnötig hohe Vorlauftemperatur!
    Bem.: Dieser Fall äußert sich meist nicht durch eine Überheizung der Räume!
    Mögliches Indiz: Heizkörper bleiben im unteren Bereich immer kalt, weil die Thermostate aufgrund der hohen Vorlauftemperatur nur sehr wenig öffnen.
  • Nur wenig Wartung ist nötig. Aber bei Luft/Wasser-Wärmepumpe darauf achten, dass der Luftstrom am Außengerät nicht durch Schmutz, angesaugte Blätter o.ä. behindert wird.

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Übrigens haben wir nützliche Ratgeber-Artikel auch zu diversen anderen Themen im Energiebereich.

Noch mehr Details finden Sie in unserem Volltext zu diesem Thema. Dort können Sie auch Leserkommentare sehen oder eine Bewertung abgeben.

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Siehe auch: Wärmepumpe, Wärmepumpenheizung, Erdwärmesonde, Luft/Wasser-Wärmepumpe, Jahresarbeitszahl

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