Mit der Wärmepumpe Heizkosten sparen

Umweltschonend Heizkosten reduzieren

Wärmepumpen erzeugen preiswerte Energie aus der in der Umwelt vorhandenen Wärme.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen ist keine Verbrennung erforderlich. Die Energie wird durch einen mehrstufigen Prozess gewonnen.

Es gibt verschiedene Wärmepumpensysteme, die die kostenlose Energie aus unterschiedlichen Quellen entnehmen – aus der Luft, aus dem Erdreich oder aus dem Grundwasser.

Zusätzlich wird Strom für die benötigten Pumpen und Kompressoren benötigt.  Je nach angezapfter Ressource gelten unterschiedliche Regelwerke, die in einem Genehmigungsverfahren beachtet werden müssen.

Das Funktionsprinzip

Eine Wärmepumpe ist im Prinzip das Gegenteil eines Kühlschrankes. Dieser entzieht dem Innenraum Wärme  und transportiert sie nach aussen. Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung die Wärme und gibt sie an an den Innenraum oder das Brauchwasser ab.

Die Gewinnung der Energie läuft in drei Schritten ab :
An der Wärmequelle zirkuliert in einem Rohrsystem eine Sole – Wasser, das mit einem Frostschutzmittel versetzt ist. Damit wird dem Grundwasser oder dem Erdreich die enthaltene Energie entzogen. Bei Luftwärmepumpen wird die Außen- oder Innenluft über einen Ventilator angesaugt.

In dem folgenden Wärmetauscher, wird die in der Sole enthaltene Wärme auf ein Kältemittel übertragen. Dieses hat einen sehr geringen Siedepunkt, verdampft und erhöht die Temperatur des Dampfes. In einem folgenden Kompressor wird das verdampfte Kältemittel verdichtet. Das führt zu einer weiteren Erhöhung der Temperatur.
In der Folge wird das jetzt hocherhitzte Kältemittel in einem weiteren Wärmetauscher kondensiert. Dabei wird die enthaltene Wärme wieder abgegeben und wird für die Heizung oder zur Erwärmung des Brauchwassers genutzt.

Unterschiedliche Typen

Wärmepumpen unterscheiden sich in der Herkunft der Energie, mit der die Wärme erzeugt wird. Die gebräuchlichsten Ausprägungen werden hier beschrieben.

Luft-Wasser Wärmepumpen:

Die kostengünstige Lösung. Hier wird die Außen- und / oder Innenluft über eine Pumpe angesaugt und damit der oben beschriebene Ablauf angestoßen.

Vorteil : es entfallen aufwändige und teure Bohrungen, die oft auch genehmigungspflichtig sind.
Nachteil: im Winter ist die Effizienz bei Frostwetter deutlich geringer. Diese kann aber durch die kombinierte Nutzung von Innen- und Außenluft erhöht werden. Zum Beispiel durch die Verwertung der Abluft der häufig verbauten Lüftungssysteme.

Sole-Wasser Wärmepumpe:

mit diesem Typ kann die Erdwärme genutzt werden. Dafür werden bis zu 100 m tiefe Bohrungen gesetzt. Durch die darin eingeführten Rohre wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel geleitet, das dem Erdreich Wärme entzieht und der Wärmepumpe zuführt.
Je Tiefenmeter lassen sich durchschnittlich ca 50 Watt gewinnen, die am Ende die Heizkosten reduzieren.
Sind Bohrungen technisch nicht möglich oder werden nicht genehmigt, kann das Rohrsystem auch auf größeren Flächen in geringer Tiefe ausgelegt werden. Für ein Einfamilienhaus werden dann ca 350 m² benötigt.

Wasser-Wasser Wärmepumpe:

Mit diesem System wird die im Grundwasser vorhandene Wärme genutzt. Dafür sind 2 Bohrungen (Brunnen) erforderlich, die das Grundwasser zur Wärmepumpe leiten und anschliessend das abgekühlte Wasser wieder zurückbefördert.

Wie bei Nutzung der Erdwärme steht die kostengünstige Energiequelle ganzjährig mit ungefähr gleichem Energieniveau zur Verfügung. Ob das Grundwasser genutzt werden kann, ist von dessen chemischer Zusammensetzung abhängig. Zusätzlich sind solche Bohrungen genehmigungspflichtig.
Ebenso muss bei der Platzierung der Bohrungen die Fließrichtung des Grundwassers berücksichtigt werden – hier müssen Fachbetriebe herangezogen werden.

Betriebskosten einer Wärmepumpe

Bevor die vorhandene Heizung gegen eine Wärmepumpe getauscht wird, müssen alle Kostenfaktoren wie auch der Strombedarf bewertet werden. Für alle Systeme gilt, dass die Pumpen und Verdichter Strom für ihren Betrieb brauchen. Der durchschnittliche Jahresverbrauch einer Wärmepumpe ist abhängig vom Typ des Systems und der zu beheizenden Fläche.

Ausgangspunkt

Eine Wärmepumpe für ein 120 m²Einfamilienhaus ( 4-Personenhaushalt ) mit Warmwasserbereitung und Bauausführung nach EnEv muss ca 10 KW Leistung erzeugen. Für eine detaillierte Berechnung sollte ein Fachbetrieb herangezogen werden, da das Ergebnis durch eine Vielzahl von Einzelfaktoren beeinflusst wird.

Stromverbrauch:

Unterschiedliche Systeme haben einen unterschiedliche Strombedarf. Für die Erzeugung der oben angenommenen 10 KW verbraucht eine

Luftwärmepumpe ca 3.800 kWH / Jahr
Erdwärmepumpe ca 2.600 kWH / Jahr
Wasserwärmepumpe ca 2.200 kWH / Jahr

Für den Betrieb von Wärmepumpen bieten die Netzbetreiber oft günstigere Stromtarife an. Damit kann man etwa 5 – 6 ct je KwH einsparen. Die konkrete Einsparung kann örtlich unterschiedlich sein und ist abhängig vom Netzbetreiber und dem Wohnort.

Bei einem angenommenen Preis für Wärmepumpenstrom von 21 ct / kWH ergeben sich die folgenden Stromkosten je Jahr :

Luftwärmepumpe ca 800 € / Jahr
Erdwärmepumpe ca 546 € / Jahr
Wasserwärmepumpe ca 462 € / Jahr

Die sog. Wärmepumpenstromtarife sind allerdings an verschiedene Bedingungen gekoppelt, die die Anschaffung der Anlage verteuern.

• es ist ein doppelter Stromzähler erforderlich 
• der Energieversorger besteht auf eine Steuerungsmöglichkeit für die Anlage, um sie ggf. In Hochlastzeiten abschalten zu können. Dies bedingt einen grösseren Pufferspeicher, um solche Zeiten überbrücken zu können.

Die Stromkosten können durch die Nutzung einer eigenen Photovoltaikanlage deutlich gesenkt werden, was auch entsprechende Investitionen voraussetzt aber die Unabhängigkeit von externen Eingriffen sichert.

Mit einer Gasheizung würde man Stand 2022 für den gleichen Haushalt mit ca 750 – 800 EUR an Energiekosten rechnen müssen. Also etwa gleichauf mit einer Luftwärmepumpe liegen.
Dieser Preis wird sich aber in den kommenden Jahren durch die steigende CO2-Abgabe bzw. die Aufwände für CO2-Zertifikate der Energieversorger deutlich erhöhen.

Förderung

Zusätzlich wird die Anschaffung der Anlage vom Staat subventioniert, was bei der Neubeschaffung einer Gasheizung entfällt. Gefördert werden 35 – 50% der förderfähigen Investitionen.

[Weiterführende Informationen :   Bundesamt_für_Wirtschaft_und_Ausfuhrkontrolle ]

Übersicht Anschaffungskosten :