Heizung mit Wärmepumpe: effizient und sauber heizen

Eine Heizung mit Wärmepumpe arbeitet nach dem Prinzip eines Kühlschranks - nur umgekehrt. So wird aus einer Methode zum Kühlen eine zum Heizen. Wärmepumpen entziehen ihrer Umwelt Wärme, um ein Kältemittel zum Verdampfen zu bringen. So lässt sich die gewonnene Wärme für Heizzwecke einsetzen. Die Temperaturen müssen dort, wo die Wärme herkommt, noch nicht einmal besonders hoch sein. Es reichen bereits wenige Grad über Null.

Funktionsweise von Wärmepumpen

Eine Gemeinsamkeit von der Heizung mit Wärmepumpe und einem Kühlschrank besteht in der Verwendung einer frostsicheren Flüssigkeit. Dieses Kältemittel verdampft bereits bei sehr niedrigen Temperaturen. In Wohngebäuden werden sie meist zusammen mit Elektrokompressions-Wärmepumpen eingesetzt. Dabei wird das Kältemittel zuerst von der aus der Umgebung stammenden Wärme erwärmt und dann mithilfe eines Verdichters komprimiert. Durch diesen Vorgang heizt sich das Mittel noch weiter auf und wird anschließend durch einen Wärmetauscher geführt. Hier wird die Wärme des Kältemittel-Gases auf das Heizwasser übertragen, welches im Heizsystem zirkuliert. Das Bemerkenswerte an diesem Prinzip liegt darin, dass es selbst dann noch funktioniert, wenn die Umgebungstemperaturen sehr niedrig sind.

Kollektoren in einem Graben für eine Heizung mit Wärmepumpe
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Energieeffizienz von Heizung mit Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ist jedoch nicht frei von Nachteilen: Damit eine Wärmepumpe bzw. deren Motor funktionieren kann, benötigt sie mit Strom jedoch eine Form der Energie, die in der Herstellung besonders aufwendig ist. Für ein Kilowatt Strom muss nämlich bei dessen Produktion die dreifache Menge an Primärenergie aufgewendet werden, wie sie für ein kW an thermischer Energie nötig wäre. Erschwerend kommt hinzu, dass ein Großteil des in Deutschland produzierten Stromes aus Kohlekraftwerken stammt.

Die Jahresarbeitszahl als wichtige Kennzahl für Energieeffizienz

Stromverbrauch und Energieeffizienz bedürfen bei einer Heizung mit Wärmepumpe einer genaueren Betrachtung. Wichtigste Kennzahl hierbei ist die Jahresarbeitszahl. Sie steht für das Verhältnis zwischen der aufgenommenen elektrischen Energie und der abgegebenen thermischen Energie über den Betrachtungszeitraum von einem Jahr. Je nach Bauweise und verwendeter Wärmequelle kann es bei der Jahresarbeitszahl zu erheblichen Abweichungen kommen. Nicht umsonst macht das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) die Förderung von Wärmepumpen von genau dieser Zahl abhängig. Bei einer qualitativ hochwertigen Heizung mit Wärmepumpe sollte die Jahresarbeitszahl mindestens 3,5 betragen.

Wasser-Wasser-Heizung mit Wärmepumpe

Bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe dient das Grundwasser, dessen Temperatur zwischen zehn und zwölf Grad Celsius liegt, als Energielieferant. Die Installation einer solchen Pumpe ist wegen der erforderlichen Bohrungen von bis zu fünf Meter Tiefe etwas aufwendiger. Die höheren Investitionskosten werden jedoch durch eine hohe Effizienz wieder ausgeglichen.

Luft-Wasser-Heizung mit Wärmepumpe

Luft-Wasser-Wärmepumpen sind vergleichsweise günstig hinsichtlich der Investitionskosten. Die benötigte Energie wird hier regelrecht aus der Luft gegriffen, denn die Umgebungsluft dient hier als Wärmequelle. Die Jahresarbeitszahlen solcher Geräte liegen mit Werten zwischen 3,0 und 3,3 jedoch deutlich niedriger als bei anderen Arten. Das liegt nicht zuletzt daran, dass bei sehr niedrigen Außentemperaturen ein Heizstab zugeschaltet wird, der zusätzlich Strom verbraucht.

Sole-Wasser-Heizung mit Wärmepumpe

Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen wird die natürliche Erdwärme - oberflächennahe Geothermie - als Quelle genutzt. Die Installation solcher erdgekoppelten Systeme ist jedoch mit tiefen Bohrungen verbunden und deswegen auch entsprechend teuer. Durch die vergleichsweise hohen und konstanten Temperaturen der Wärmequelle amortisieren sich solche Wärmepumpen jedoch besonders schnell. Die Jahresarbeitszahl kann hier bei 4,0 oder sogar darüber liegen.

Voraussetzungen für eine Heizung mit Wärmepumpe

Zu den wichtigsten Voraussetzungen gehören eine gute Wärmedämmung und Heizkörper, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen. Je geringer der Heizbedarf, desto effizienter die Wärmepumpe, denn die Temperaturdifferenz zwischen Heizwasser und gewünschter Raumtemperatur sollte möglichst gering sein, um einen hohen Wirkungsgrad zu ermöglichen. Ein gut gedämmter Neubau liefert hierfür in der Regel die besten Voraussetzungen.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Eine Heizung mit Wärmepumpe heizt besonders umweltfreundlich und wirtschaftlich. Damit das zutrifft, müssen im Vorfeld viele Faktoren wie passende Heizkörper und eine gute Dämmung berücksichtigt werden. 

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