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Ganz sicher mit erneuerbaren Energien betrieben: die Wärmepumpe

Kaum zu glauben: Die Wärmepumpe wurde schon 1824 erfunden – da zumindest veröffentlichte Nicolas Carnot erstmals die Grundsätze des Wärmepumpenprinzips. Richtig los ging es dann in Zürich, in den 1930er Jahren: Die ersten größeren Wärmepumpenanlagen wurden in Betrieb genommen, in Deutschland geschah das rund 40 Jahre später. Heute fragen sich viele Menschen, warum die Wärmepumpe nicht viel häufiger eingesetzt wird. Was könnten die Gründe sein – was spricht dafür, was dagegen?

Der Preis

Beginnen wir mal mit dem heftigsten Argument gegen eine Wärmepumpe: Das ist vermutlich ihr Preis. Die Anschaffungskosten liegen zwischen 10.000 bis 25.000 Euro – der Preis hängt natürlich auch von der Art der Wärmepumpe und dem Erschließungsaufwand ab.

Auf der positiven Seite ist zu vermerken: Die Wartungskosten für eine Wärmepumpe sind recht niedrig – sie etwa alle zwei Jahre kontrollieren zu lassen, genügt in der Regel.

Welche Wärmepumpen gibt es, wie gut sind sie?

Zu den bekanntesten Arten von Wärmepumpen gehören die Luft-Wasser-Pumpe, die Sole-Wasser-Wärme-Pumpen, die Wasser-Wasser-Wärme-Pumpen, sowie Warmwasser-Wärme- und Großwärme-Pumpen. Diese Aufzählung kann schnell in die Irre führen, denn die Erde ist dabei gar nicht genannt. Der Weg zum gewünschten Energielieferanten führt aber sehr oft über die Erde – besser gesagt: in die Tiefe.

Grundsätzlich gelten Grundwasser-Wärmepumpen als effizienteste Pumpenart, Erdwärme-Pumpen liegen meist im Mittelfeld und Luftwärme-Pumpen haben oft die geringste Effizienz. Doch so pauschal lässt sich das nicht in allen Fällen sagen – die Effizienz hängt von verschiedenen Umständen ab: von baulichen wie geologischen, von Pumpenherstellern, Beratern und den Fachkräften, die die Pumpe einbauen.

Eine gute Wärmepumpe erkennen Sie an ihrer Energieverbrauchskennzeichnung – seit 2015 ist diese Kennzeichnung für alle Hersteller Pflicht. Verbraucherzentralen prüfen und vergleichen die Kennziffern regelmäßig. Und auch der Betrieb, den Sie mit dem Einbau beauftragen, sollte ein zertifiziertes Gütezeichen führen - beispielsweise “Fachbetrieb Wärmepumpen“.

Weitere Vor- und Nachteile

Allein über die Pumpenarten wird schon klar: Die erneuerbare Energie, die verwendet wird, kann aus der Luft oder vom (Grund-)Wasser kommen. Meist geht der Weg dabei tief unter die Erde – das bedeutet: Es muss gebohrt werden. Da wird ein möglicher Nachteil sichtbar: In dicht besiedelten Gebieten und bei Altbauten kann das schwierig werden. Sehr gute Karten dagegen haben alle Neubauprojekte.

Ein grundsätzlicher Nachteil ist: Damit die Pumpe die erneuerbare Energie dann überhaupt nutzen kann, braucht sie einen weiteren Energielieferanten. In aller Regel ist das Strom oder Gas. Wobei durchaus auch noch eine zusätzliche Photovoltaik-Anlage zum Einsatz kommen kann. Doch deren Eneregieausbeute wird in den seltensten Fällen ausreichen.

Wärmepumpen benötigen sogenannte Kältemittel, das sind in aller Regel chemische Substanzen, die den Treibhauseffekt in der Atmosphäre verstärken - leider noch ein deutlicher Nachteil von Wärmepumpen.

Und: Je intensiver die Wärmepumpe genutzt wird, desto effektiver arbeitet sie in aller Regel. Darum ist es wichtig, die Anlage von Anfang an so zu planen, dass sie möglichst effizient arbeiten kann. Dafür gibt es einen weiteren Grund: In vielen – vor allem älteren - Wärmepumpen ist ein zusätzlicher Heizstab verbaut, der anspringt, wenn die Temperatur zu niedrig bleibt – was die Stromkosten unweigerlich stark in die Höhe treiben wird. Wem es also vor allem darauf ankommt, seine Energieeffizienz zu verbessern, sollte sich – trotz oder gerade wegen der Wärmepumpe – am besten für Ökostrom entscheiden.

Das Gegenteil des zusätzlichen Heizstabs ist eine Wärmepumpe mit Invertertechnik: Da wird bei geringerem Energiebedarf die Pumpen-Leistung verringert – ein wichtiger Faktor, denn zusammen mit einem Pufferspeicher kann auf diese Weise auch überschüssige Wärme gespeichert werden.

Wer sich trotz der möglichen Nachteile für eine Wärmepumpe entscheiden möchte, sollte außerdem beachten, dass Wärmepumpen besonders für Gebäude mit gutem Dämm- und Wärmeschutz sowie einer Flächenheizung – etwa auf dem Fußboden – geeignet sind. Denn Flächenheizungen aller Art kommen gut mit niedrigeren Heiztemperaturen aus: über Flächen wird jeder Raum schneller warm. Vor allem natürlich, wenn Fenster, Türen und Mauern gut gedämmt sind.

Funktionsweise von Wärmepumpen

Grob gesagt, funktionieren die Pumpen gewissermaßen auf umgekehrte Weise wie ein Kühlschrank: Umgebungswärme wird zur Wärmequelle, die allerdings noch auf das richtige Temperaturniveau gebracht werden muss. Auch Kühlschränke brauchen ein Kältemittel, das meist über ein Rohrsystem verteilt wird. Wärmepumpen befördern dagegen Wärme aus der Außenluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich in Innenräume.

Die Funktionsweise von Wärmepumpen: Kältemittel verdampfen und verdichten - Wie eine Klimaanlage, nur umgekehrt.
Die Funktionsweise von Wärmepumpen: Kältemittel verdampfen und verdichten - Wie eine Klimaanlage, nur umgekehrt.

Doch dazu braucht es mehr als eine Station. Egal, wo die primäre Energie herkommt, in der Anlage einer Wärmepumpe zirkuliert eine Flüssigkeit, eine Art Sole, also Wasser, das mit Frostschutzmittel versetzt wird. Diese Flüssigkeit nimmt die Umweltwärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe. Oder es handelt sich um eine Luft-Wärmepumpe - die saugt über einen Ventilator die Außenluft an, die der Wärmepumpe die Umgebungswärme zuführt. Auch für diesen Vorgang braucht man natürlich Strom. Oder Gas.

Dann werden gewissermaßen Temperaturunterschiede miteinander konfrontiert: In der Wärmepumpe befindet sich der Kreislauf, in dem das Kältemittel zirkuliert. Und es gibt einen Wärmetauscher – oder Verdampfer. Dorthin wird die Energie aus dem ersten Kreislauf auf das Kältemittel übertragen. Das verdampft dann. Ein bisschen anders geht das bei Luft-Wärme-Pumpen: Da wird über die Außenluft das Kältemittel erhitzt und der Kältemitteldampf an einen Kompressor weitergeleitet. Ion beiden Fällen steigt die Temperatur des gasförmigen Kältemittels. In einem weiteren Wärmetauscher, dem so genannten Verflüssiger, wird das unter hohem Druck stehende, heiße Kältemittelgas dann kondensiert, sprich: Es gibt seine Wärme wieder ab.

In dem Gebäude, das beheizt werden soll, befinden sich die Wärmeverteil- und Speichersysteme. Darin zirkuliert als Heizmedium in aller Regel ebenfalls Wasser. Dieses Wasser nimmt die Wärme, die das Kältemittel abgibt, auf und leitet es an Heizkörper, Warmwasserspeicher etc. weiter.

Wichtiger Tipp des Bundesverbands Wärmepumpe e.V.: „Insbesondere Niedertemperaturheizungen arbeiten ideal in Verbindung mit einer Wärmepumpe, da sie die Wärme auf wirtschaftliche Art und Weise zur Verfügung stellen und dadurch niedrige Vorlauftemperaturen zwischen 30 und 35 °C nutzen.“

Genehmigungspflichten und Fördermöglichkeiten

Für den Betrieb einer Luft-Wärme-Pumpe brauchen niemand die Genehmigung einer Behörde, oft aber die Einwilligung von Nachbarn. Denn deren große Ventilatoren können recht laut werden – also: Unbedingt darauf achten, dass die gesetzlichen Lärmschutzwerte nicht überschritten werden. Besser gleich die Einwilligung von Nachbarn einholen – wenn es Nachbarn gibt.

Wer allerdings das Grundwasser oder die Erde als Energiequelle nutzen möchte, sollten vorher prüfen, ob eine amtliche Genehmigung für deren Nutzung einzuholen ist. Das kann von der Lage der Immobilie, bei Neubauten von der angestrebten Bauart und bei dichter Besiedelung von der nächsten Grundstücksgrenze abhängen. Zuständig für Prüfung und Genehmigung sind meistens die Unteren Wasserbehörden.

Außerdem sollte die neue Wärmepumpe natürlich auch beim Betreiber des örtlichen Stromnetzes angemeldet werden – dazu braucht niemand eine Genehmigung, wohl aber einen zusätzlichen Zähler. Nach dessen Installation könnte auch ein anderer Betreiber als der örtliche beauftragt werden. Grundsätzlich gilt hier: Wärmepumpen werden nicht mit normalem Haushaltsstrom betrieben, sondern mit speziellen Wärmepumpen-Tarifen.

Weniger mit Genehmigungen als mit möglicher Finanzförderung hat die Tatsache zu tun, dass die Bundesregierung Wärmepumpen immer stärker fördern möchte. Und das ist die gute Nachricht: Erkundigen Sie sich gründlich, bevor Sie Ihr „Projekt Wärmepumpe“ starten: Lassen Sie sich gut beraten, setzen Sie auf energieeffiziente Geräte und erkundigen Sie sich nach Fördermöglichkeiten!

Tipps

Die Verbraucherzentralen bieten für relativ kleines Geld Energieberatungen an.

Mehr zur Bundesförderung für energieeffiziente Gebäude finden Sie bei der BAFA.

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