Wärmepumpen mit Heizkörpern richtig kombinieren – Die wichtigsten Infos im Überblick

Wie funktioniert die Kombination aus Wärmepumpe und Heizkörpern?

Ein Heizsystem in einem Wohnhaus umfasst neben dem Wärmeerzeuger auch Pumpen, Rohrleitungen und Heizkörper. Die Wärmepumpe entzieht Wärme aus der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser, hebt das Temperaturniveau an und transportiert die Wärme über die Rohrleitungen zu den Heizkörpern.

Um Wärme aufzunehmen und abzugeben, verwendet die Wärmepumpe ein spezielles Kältemittel, das in einem geschlossenen Kreislauf verdampft. Ein meist elektrisch angetriebener Kompressor hebt mit dem Druck auch die Temperatur des Mediums, das dadurch Wärme an das Heizsystem abgeben kann. Während das passiert, kondensiert das Kältemittel. Es nimmt seinen Ausgangszustand wieder ein und der Kreislauf beginnt von vorn. Trotz des Stromverbrauchs für den Kompressor erzeugt die Wärmepumpe ein Vielfaches mehr an Wärme als die Energie, die sie verbraucht – selbst bei niedrigen Außentemperaturen. Dabei kommt sie ohne fossile Brennstoffe aus.

Die Effizienz des gesamten Heizsystems hängt jedoch auch von der Auswahl und Installation der passenden Heizkörper ab. Da die Kompressoren der Wärmepumpe bei geringeren Heizwassertemperaturen weniger Strom verbrauchen, sind spezielle Niedertemperatur-Heizkörper ideal. Aber auch ältere Heizkörper in Bestandsgebäuden lassen sich mit einer Wärmepumpe betreiben.

Niedertemperatur-Heizkörper: ideal für Wärmepumpen

Niedertemperatur-Heizkörper, auch Niedrigtemperatur- oder Wärmepumpenheizkörper genannt, sind gezielt für den Betrieb mit Umweltheizungen entwickelt worden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen sind 40 Grad Celsius oder weniger als Vorlauftemperatur für die Wärmepumpe üblich. Dank ihrer größeren Oberfläche besitzen diese modernen Heizkörper einen hohen Anteil an Strahlungswärme und verteilen die Wärme gleichmäßig im Raum. Das schafft ein angenehmes und behagliches Raumklima.

Da sowohl Heizkörper als auch Wärmepumpen mit niedrigen Vorlauftemperaturen optimal arbeiten, ist ein besonders effiziente und energiesparende Leistung möglich. Dies ist nicht nur zur verbesserten Gesamteffizienz des Heizsystems von Vorteil, sondern führt häufig auch zu einem geringeren Energieverbrauch. Niedertemperatur-Heizkörper sind darüber hinaus optimal für die Nutzung weiterer erneuerbarer Energiequellen wie zum Beispiel Solarthermie geeignet.

Allerdings ist zu beachten, dass niedrige Vorlauftemperaturen eine längere Aufheizzeit erfordern und sich nicht alle Räume für Wärmepumpenheizkörper eignen. Insbesondere Räume mit unzureichender Isolierung oder hohen Wärmeverlusten können nicht effizient beheizt werden, da sie mehr Wärmeleistung benötigen, als Niedertemperatur-Heizkörper liefern können.
Um die Vorteile der Niedrigtemperatur-Heizkörper bestmöglich zu nutzen, ist eine gründliche Planung und Dimensionierung des Heizsystems durch einen Fachbetrieb ratsam.

Können herkömmliche Heizkörper mit Wärmepumpen genutzt werden?  

Für eine maximale Effizienz des Heizsystems ist in erster Linie entscheidend, dass sowohl die Wärmepumpe als auch die Heizkörper ähnliche Vorlauftemperaturen aufweisen. Dies reduziert den Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und dem Abgabeort und somit auch den Arbeitsaufwand des Wärmepumpenkompressors. Energieverbrauch und Heizkosten fallen somit niedriger aus.

Ältere Heizkörpermodelle, die auf höhere Vorlauftemperaturen (meist zwischen 55 und 90 Grad Celsius) ausgelegt sind, können die Effizienz der Wärmepumpe hingegen beeinträchtigen. Das Zusammenspiel beider Komponenten wird hauptsächlich von folgenden Faktoren beeinflusst:

• Heizkörpertyp: Die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Heizkörperarten wirken sich auf die Leistung der Wärmepumpe aus.
• Vorlauftemperatur: Die Temperatur, mit der das Wasser von der Heizungsanlage in die Heizkörper fließt, hat einen direkten Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe. Niedrigere Vorlauftemperaturen sind optimal, da weniger Energie benötigt wird, um das Wasser zu erwärmen.
• Wärmestrahlung des Heizkörpers:  Die Wärmeübertragung eines Heizkörpers kann auf zwei Arten erfolgen: durch Konvektion und Strahlungswärme. Während bei der Konvektion die Luft im Heizkörper erwärmt und nach oben steigt, wird bei der Strahlungswärme die Wärme direkt an Gegenstände oder Personen im Raum abgegeben. Heizkörper, die Strahlungswärme nutzen, bieten gewisse Vorteile, da diese Art der Wärmeübertragung effektiver und schneller spürbar ist. Das ermöglicht es der Wärmepumpe, mit niedrigeren Vorlauftemperaturen zu arbeiten, was wiederum zu geringeren Betriebskosten führt im Vergleich zu Heizkörpern, die hauptsächlich durch Konvektionswärme heizen.
• Dimensionierung:  Die richtige Dimensionierung und Auswahl der Heizkörper sind entscheidend, um sicherzustellen, dass sie bestmöglich mit der Wärmepumpe zusammenarbeiten und eine effiziente Wärmebereitstellung ermöglichen.

Vor- und Nachteile unterschiedlicher Heizkörperarten  

Niedertemperatur-Heizkörper

Niedrigtemperaturheizkörper sind speziell für den Einsatz mit Wärmepumpen konzipiert und setzen vorrangig auf die Verwendung von Strahlungswärme. Sie bestehen in der Regel aus Aluminium oder profiliertem Stahlblech und sind in größere Platten oder Lamellen unterteilt, über die Wärme abgegeben wird.

Flächenheizungen

Flächenheizungen verteilen sich über eine großflächige Oberfläche und sorgen für eine gleichmäßige Wärmeabgabe im Raum. Typische Beispiele hierfür sind Fußbodenheizungen, Wandheizungen und Deckenheizungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizkörpern heizen Flächenheizungen hauptsächlich durch Strahlungswärme statt durch Konvektion. Trotz niedrigerer Systemtemperatur ermöglicht die großflächige Verteilung dieser Heizkörper eine konstante Raumtemperatur, selbst wenn die Oberflächen kühl bleiben.

Gliederheizkörper

Gliederheizkörper sind ein älterer Heizkörpertyp, der häufig in Altbauten zu finden ist. Diese robusten Rippenheizkörper bestehen aus einzelnen Gliedern, die meist aus Stahl, Stahlrohr oder Guss gefertigt sind. Ihre Wärmeabgabe erfolgt zu etwa 80 Prozent über Konvektion und Strahlung: warme Luft steigt auf, während kalte Luft nach unten sinkt. Dadurch entsteht eine natürliche Luftzirkulation und der Raum wird gleichmäßig erwärmt.

Röhrenheizkörper

Röhrenheizkörper bestehen aus vielen einzelnen Röhren, durch die das Heizwasser energiesparend fließt. Sie werden häufig in Badezimmern als Handtuchheizungen eingesetzt. Als Weiterentwicklung der Gliederheizkörper geben auch sie ihre Wärme hauptsächlich durch Konvektion ab. Folglich gilt auch hier:  

Plattenheizkörper

Plattenheizkörper sind flache Kompaktheizkörper, die oft an der Wand montiert werden und in Neubauten verbreitet sind. Sie erzeugen Wärme durch ein ausgewogenes Verhältnis von Strahlungs- (ca. 70 Prozent) und Konvektionswärme (ca. 30 Prozent). Das bedeutet, dass nicht nur die Raumluft erwärmt wird, sondern auch die sich im Zimmer befindlichen Gegenstände und Personen, was zu einem gleichmäßigen und angenehmen Raumklima beiträgt.

Lassen sich vorhandene Heizkörper im Altbau mit Wärmepumpen betreiben?

Die Nutzung von Wärmepumpen in Altbauten ist grundsätzlich möglich. Die Wirtschaftlichkeit hängt jedoch von der erforderlichen Heizkreistemperatur ab.  Ältere Gebäude sind oftmals mit herkömmlichen Heizkörpertypen, wie Glieder- oder Plattenheizkörper, ausgestattet, die mit Vorlauftemperaturen zwischen 60 und 70 Grad Celsius arbeiten. Wärmepumpen hingegen arbeiten optimal bei deutlich niedrigeren Temperaturen, die in der Regel zwischen 30 und 45 Grad Celsius liegen. Um dem höheren Wärmebedarf im Altbau gerecht zu werden, können also großflächig ausgelegte Heizkörper notwendig sein.  

Optimierungsmaßnahmen für mehr Effizienz in Bestandsgebäuden

Durch eine sorgfältige Planung und gezielte Modernisierungsmaßnahmen lassen sich auch herkömmliche Heizkörper in Altbauten mit einer Wärmepumpe betreiben. Die folgenden effizienzsteigernden Anpassungen sorgen dafür, dass mögliche Wärmeverluste ausgeglichen und die Vorlauftemperatur gesenkt wird.  

• Austausch oder Ergänzung der Heizkörper: In vielen Fällen kann es förderlich sein, ältere Heizkörper gegen Niedertemperatur-Heizkörper auszutauschen oder sie um zusätzliche Heizkörper zu ergänzen, damit die erforderliche Heizleistung erreicht wird.
• Durchführung eines hydraulischen Abgleichs: Ein hydraulischer Abgleich  sorgt dafür, dass alle Heizkörper gleichmäßig mit Heizwasser versorgt werden und die Wärme optimal verteilt wird.
• Anpassung der Heizkurve: Die Heizkurve der Wärmepumpe kann angepasst werden, um die Vorlauftemperatur zu optimieren und so den Energieverbrauch zu senken.
• Verbesserung der Gebäudeisolierung: Ein besserer  Dämmstandard  von Wänden, Dächern und Fenstern reduziert den Wärmeverlust erheblich. Besonders empfehlenswert sind die Dämmung der obersten Etage sowie der Austausch von Türen und Fenstern. Eine umfassende Fassadendämmung liefert noch bessere Ergebnisse, geht jedoch mit höheren Kosten einher.

Herkömmliche Heizkörper mit Lüftern nachrüsten

Eine weitere effektive Maßnahme, um die Effizienz von Heizsystemen in Bestandsgebäuden zu steigern, ist die Nachrüstung herkömmlicher Heizkörper mit Lüftern.  Diese werden an der Unterseite des Radiators angebracht und über eine Steckdose betrieben. Fällt die Raumtemperatur unter den eingestellten Wert fällt, blasen die Lüfter Luft durch die Heizflächen und unterstützen die natürliche Konvektion.  Dadurch steigt die Leistung bei gleicher Vorlauftemperatur an, was die Effizienz des gesamten Heizsystems steigert.

Plattenheizkörper und einige Röhrenheizkörper-Modelle eignen sich besonders gut für die nachträgliche Installation von Lüftern. Gebläseunterstützte Heizkörper sind zudem ideal für Niedertemperatursysteme, da sie die Wärmeabgabe verbessern und die Vorlauftemperaturen weiter senken. Dies entlastet die Wärmepumpe, wodurch sie effizienter und kostensparender arbeiten kann.

Kosten für Heizkörper

Beim Austausch oder der Installation neuer Heizkörper spielen neben der Energieeffizienz auch die Kosten eine entscheidende Rolle.  Diese variieren je nach Modell, Größe und der benötigten Anzahl der neuen Heizkörper.  Um die Gesamtkosten realistisch einzuschätzen, sollten bei der Planung auch die Installationskosten und der hydraulische Abgleich durch einen Fachbetrieb berücksichtigt werden.

Kosten für Niedertemperatur-Heizkörper  

Für den Fall, dass sich vorhandene Heizkörper nicht für den Betrieb mit einer Wärmepumpe eignen, kann es im Rahmen einer energetischen Sanierung sinnvoll sein, diese durch größere oder spezielle Wärmepumpenheizkörper zu ersetzen.  

Moderne Niedertemperatur-Heizkörper kosten zwar mehr in der Anschaffung als herkömmliche Heizkörper, bieten jedoch auf lange Sicht eine bessere Energieeffizienz und damit niedrigere Betriebskosten. Die Preise für Wärmepumpenheizkörper variieren je nach Größe und Design und liegen etwa zwischen 100 und 1.200 Euro.  

Kosten für andere Heizkörperarten

Die nachfolgende Übersicht liefert Richtwerte für die Kosten verschiedener Heizkörperarten. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die tatsächlichen Preise je nach Größe, Art, verwendeten Materialien und individuellen Designmerkmalen variieren können.

Kosten für das Nachrüsten von Lüftern

Während spezielle Gebläseheizkörper ab 500 Euro pro Stück erhältlich sind, können Bestandsheizkörper  nachträglich mit Lüfterschienen für bereits 100 bis 200 Euro ausgestattet werden.

Installationskosten

Die durchschnittlichen Kosten für den Austausch eines Heizkörpers betragen etwa 100 bis 150 Euro. Hinzu kommen circa 500 bis 800 Euro für den hydraulischen Abgleich des gesamten Heizungssystems. Je nach örtlichen Gegebenheiten und Anbietern können die tatsächlichen Kosten jedoch variieren. Auch Faktoren wie die Art und Lage der vorhandenen Anschlüsse beeinflussen das individuelle Angebot.

Der Einbau einer Fußbodenheizung erfordert im Vergleich zum Austausch eines Heizkörpers einen deutlich höheren Arbeitsaufwand. Daher liegen die Installationskosten (Arbeitskosten und Materialien, jedoch nicht die Heizungssysteme selbst) bei etwa 30 bis 50 Euro pro Quadratmeter.

Anschaffungs-und Montagekosten der Wärmepumpe

Die Investition in eine Wärmepumpe bringt zunächst höhere Kosten für Anschaffung und Installation mit sich als herkömmliche Heizsysteme. Diese höheren Anfangskosten amortisieren sich jedoch in der Regel über die Lebensdauer der Anlage durch deutlich geringere Wartungs- und Betriebskosten.

Der Preis für eine Wärmepumpe hängt von der Art, Leistung und genutzten Wärmequelle ab. Ein Fachbetrieb kann einen Kostenvoranschlag basierend auf den individuellen örtlichen Gegebenheiten erstellen.

Kosten senken durch Heizungsförderungen

Um die Anschaffungskosten zu reduzieren, stehen für Haushalte, die beim Heizen künftig auf erneuerbare Energien setzen, verschiedene staatliche  Förderungen in Form von Zuschüssen, Krediten oder steuerlichen Vergünstigungen zur Verfügung. Diese Fördermittel können besonders attraktiv sein, wenn eine bestehende Öl- oder Gasheizung durch eine umweltfreundlichere Alternative ersetzt wird.  

Durch die Nutzung von staatlichen Förderungen, wie sie im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) angeboten werden, können Sie die Investitionskosten weiter senken. Solche Förderungen decken einen Teil der Kosten für die Installation von Wärmepumpen und kompatiblen Heizsystemen ab und können somit die finanzielle Belastung erheblich reduzieren.