Wärmepumpen: Heizen mit thermischer statt fossiler Energie

Private Haushalte setzen mehr als zwei Drittel ihres Endenergieverbrauchs[1] fürs Heizen und die Erzeugung von Warmwasser ein. Sie nutzen dafür in der Regel Gas oder Mineralöl – beides Energieträger, die zu den wesentlichen CO₂-Verursachern gehören. Um den Ausstoß von CO₂ zu senken, führte die Bundesregierung im Jahr 2021 eine CO₂-Bepreisung für die Bereiche Wärme und Verkehr ein. Dieser Preis macht den Verbrauch von fossilen Heiz- und Kraftstoffen teurer und im Gegenzug die Nutzung klimaschonender Technologien lohnender.

Mit bewussterem Heizverhalten lässt sich schon einiges an Energie einsparen. Doch wirklich effektiv gelingt das erst mit der Modernisierung der Heizanlage selbst.

[1]Endenergie ist Energie, die aus Primärenergieträgern wie Erdöl, Stein- oder Braunkohle gewonnen wird.

Viele Heizungen in Deutschland sind veraltet. Auch wenn Sie noch zuverlässig laufen, verbrauchen sie dabei mehr Energie als nötig. Ist der Heizkessel älter als 30 Jahre muss er laut GEG (Gebäudeenergiegesetz) ausgetauscht werden. Auch dann, wenn der Brenner bereits erneuert wurde. Denn entscheidend ist das Alter des Wärmeüberträgers. Dessen Material gibt die Betriebsweise vor und ist damit ausschlaggebend, ob die Heizung im Niedertemperaturbereich arbeiten kann. Wärmepumpen, Holzheizungen und Heizgeräte bis 4 beziehungsweise über 400 Kilowatt Nennleistung sind von dieser Regelung ausgeschlossen.

Mit Blick auf den Verbrauch kann sich jedoch schon der Austausch von 10 bis 15 Jahre alten Heizsystemen lohnen. Die Energieeinsparung beträgt im Schnitt 20 Prozent. Außerdem wird der Austausch vom Staat gefördert. Unter diesen Bedingungen empfiehlt es sich, auf die teure Instandsetzung einer alten Heizanlage zu verzichten und auf eine klimafreundliche Heizung, beispielsweise eine Wärmepumpe, umzusteigen.

Anders als Gas- oder Ölheizungen benötigen Wärmepumpen keine fossilen Brennstoffe. Sie nutzen die thermische Energie aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser. Diese Ressourcen stehen unbegrenzt und kostenlos zur Verfügung. Zur Umwandlung in Wärme benötigen die Pumpen lediglich 25 Prozent Strom als Antriebsenergie.

Und so funktionieren sie: Wärmepumpen entziehen unserer Umgebung Wärme und wandeln diese über Wärmetauscher in Energie um. Abhängig von der genutzten natürlichen Wärmequelle unterscheidet man in Luftwärmepumpen, Erdwärmepumpen und Wasserwärmepumpen.

Luftwärmepumpen entziehen der Umgebungsluft Energie. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeitet mit einem Kältemittelkreislauf. Die Luft-Luft-Wärmepumpe saugt die Luft über Ventilatoren an und erwärmt sie anschließend über einen Wärmetauscher. Beide Varianten nutzen die Außenluft zur Erzeugung von Wärme und sind damit bezüglich der baulichen Voraussetzungen die flexibelsten und am einfachsten einsetzbaren Wärmepumpen. Sie müssen allerdings die Schallimissionswerte der TA-Lärm einhalten.

Erdwärmepumpen arbeiten mit jahreszeitunabhängigen Erdkollektoren oder Erdsonden. Die Erdkollektoren werden flächendeckend unterhalb der örtlichen Frostgrenze im Erd­reich verlegt und eignen sich gut für Grundstücke mit viel direkter Sonneneinstrahlung in re­genreichen Gebieten. Für ihre Installation muss das 2 bis 2,5-fache der zu beheizenden Gebäudefläche zur Verfügung stehen. Die Fläche über den Kollektoren muss unbebaut, unversiegelt und möglichst nicht bepflanzt sein. Denn Pflanzen mit tiefen Wurzeln können die Rohre beschädigen. Erdkollektoren sind nur anzeige-, nicht aber genehmigungspflichtig. Die Erdsonden werden bis zu 100 Meter tief in den Boden gebohrt. Sie benötigten wenig Fläche, denn die Sonden (Durchmesser < 15 cm) werden senkrecht ins Erdreich eingelassen. Die Tiefe des Bohrlochs ist abhängig vom Energiebedarf (circa 20 bis 25 Meter pro kW Heizleistung). Erdsonden sind aufgrund der Tiefenbohrung vergleichsweise teuer, genehmigungspflichtig und in Wasserschutzgebieten nicht zulässig.

Grundwasserwärmepumpen entziehen dem Grundwasser Wärme und geben diese an das Heizungswasser ab. Sie arbeiten mit zwei Brunnen: einem Förderbrunnen, der das Grundwasser gewinnt, und einem Schluckbrunnen, der das genutzte und abgekühlte Wasser der Erde wieder zuführt. Für den Schluckbrunnen muss das Wasser eine bestimmte Fließrichtung aufweisen; der Abstand zum Förderbrunnen muss etwa 15 Meter betragen. Die Installation ist genehmigungspflichtig: Denn das Pumpen von Grundwasser aus dem Erdreich ist ein Eingriff in den Wasserhaushalt.

Mit Kältemitteln, die für eine zusätzliche Temperaturreserve sorgen, können neue Wärmepumpen eine Vorlauftemperatur von bis zu 75 Grad erreichen. Sie eignen sich damit auch für ältere Gebäude aus den 80er- und 90er-Jahren, deren Heiztechnik jetzt zur Sanierung ansteht und in denen hohe Vorlauftemperaturen benötigt werden.

Doch wirklich umweltfreundlich und sparsam arbeiten die Anlagen auch hier nur, wenn gewisse Voraussetzungen erfüllt sind. Besonders wichtig ist eine niedrige Vorlauftemperatur der Heizung. Erreichen lässt sich diese durch eine energiesparende Dämmung (mehr zum Thema Wärmedämmung erfahren Sie hier), großflächige Heizkörper oder Flächenheizsysteme wie Fußbodenheizungen.

Pro Wärmepumpen

• Wärmepumpen nutzen mit der Wärme eine Energiequelle, die unbegrenzt ver­fügbar ist, und schonen fossile Ressourcen wie Erdöl oder Erdgas.
• Sie machen unabhängig von Lieferanten, schwankenden Gas- und Ölpreisen sowie Rohstoffimporten.
• Mit einer Wärmepumpe senken Sie Ihren CO₂-Ausstoß – im Vergleich zu Heizlösungen mit fossilen Energieträgern – um bis zu 50 Prozent.
• Wärmepumpen machen einen Schornstein überflüssig und senken – bei einem Neubau – die Baukosten.
• Sie arbeiten effizient, weil sie circa 75 Prozent der Heizenergie der Umwelt­wärme entziehen.
• Sie sind wartungsarm und senken neben Ihren Heiz- auch Ihre Wartungskosten.
• Wärmepumpen können im Sommer auch zur Kühlung von Gebäuden genutzt werden.
• Der Umstieg wird vom Staat mit Fördersätzen von bis zu 70 Prozent der förderfähigen Investitionskosten unterstützt.

Contra Wärmepumpen

• Die Installation einer Wärmepumpe ist nicht immer möglich, weil Haus und Grund­stück für den Einsatz bestimmte infrastrukturelle und bauliche Voraussetzungen bezüglich Bodenbeschaffenheit, Grundwasserstand, Grundstücksgröße etc. erfüllen müssen.
• Für die Installation benötigen Sie in der Regel zahlreiche Genehmigungen.
• Eine Wärmepumpe arbeitet nur effizient, wenn das Haus gut gedämmt ist und über großflächige Heizkörper oder eine Flächenheizung verfügt.
• In die Kalkulation müssen Sie variantenabhängig nicht nur die reinen Geräte- und Installationskosten einbeziehen, sondern auch die für die Erschließung der Wärmequelle. Die Anschaffungskosten sind damit vergleichsweise hoch.

In der Anschaffung (inkl. Installation) kostet die Pumpe variantenabhängig circa 28.000 Euro (Luftwärmepumpe), 30.000 Euro (Erdwärmepumpe) bzw. 33.000 Euro (Wasserwärmepumpe). Hinzu kommen die laufenden Betriebskosten (inklusive Wartung) von 1.000 bis 1.500 Euro (Luftwärmepumpe) bzw. 700 bis 1.200 Euro (Erd- und Wasserwärmepumpe) im Jahr. (Quelle: Aktuelle Preisübersicht / enpal.de)

Der Umstieg auf eine Wärmepumpe wird in Form eines Investitionszuschusses gefördert, der nach der Umsetzung des Vorhabens auf Ihr Konto ausgezahlt wird. Der Zuschuss setzt sich aus einer Grundförderung in Höhe von 30 % und folgenden kumulierbaren Boni zusammen:

• Klima-Geschwindigkeitsbonus in Höhe von 20 %, wenn Sie eine funktionstüchtige Heizung bis 2028 austauschen
• Einkommensbonus in Höhe von 30 %, wenn Ihr zu versteuerndes Haushaltseinkommen unter 40.000 Euro pro Jahr liegt
• Effizienzbonus in Höhe von 5 %, wenn Sie eine Wärmepumpe installieren, die als Wärmequelle Wasser, das Erdreich oder Abwasser nutzt oder mit einem natürlichen Kältemittel betrieben wird
• In Summe können die Grundförderung und die Boni maximal 70% der förderfähigen Kosten betragen.

(Quelle: DZ Bank FörderWelt / FördermittelFinder).

Autorin: Stefanie Nowack, Schwerte - Wortformat