Wärmepumpe Ratgeber

In einigen Ländern sind sie längst etabliert und auch in Deutschland werden sie immer öfter eine Alternative zu regulären Heizungen und Heizsystemen: die Wärmepumpen.

Denn Erdwärmepumpen bieten viele Vorteile, sowohl aus ökologischer als auch finanzieller Sicht. Das innovative Heizungssystem bedient sich eines relativ einfachen physikalischen Prinzips und kann dadurch im Erdreich gespeicherte Energie – die sogenannte Geothermie – in Heizungswärme umwandeln. Bei manchen Wärmepumpen wird auch die Wärme der Außentemperatur oder die Energie des Grundwassers verwendet. Durch die Nutzung dieser kostenlosen Energie als Wärmequelle können Sie Ihre Heizkosten bedeutend reduzieren und zudem auch noch die Umwelt schonen. Für die Erschließung der entsprechenden Nutzwärme gibt es verschiedene Varianten.

In unserem Ratgeber möchten wir Ihnen die verschiedenen Wärmepumpen-Varianten, insbesondere die Erdwärmepumpe, sowie die jeweiligen Funktionsweisen dieser Heizungssysteme und Wärmeerzeuger erläutern. Zudem erhalten Sie beim Lesen wertvolle Informationen über die vielfältigen Vorteile von Wärmepumpen und welche Kosten bei der Anschaffung, der Installation und beim Betrieb einer Wärmepumpe auf Sie zukommen können. 

Das Prinzip einer Wärmepumpe ist leicht erklärt: Eine Wärmepumpe überträgt thermische Energie aus einem Reservoir mit geringer Temperatur als Nutzwärme auf eine Raumheizung. In der alltäglichen Praxis bedeutet das: Die Wärmepumpenheizung entzieht dem Erdreich Energie und macht diese gewonnene Energie als Heizenergie nutzbar. Somit beheizen sie zum einen Räume, stellen aber zum anderen auch die Versorgung mit Warmwasser sicher.

Das funktioniert deshalb, weil das Erdreich die Energie speichert, die entsteht, wenn die Erde von der Sonne beschienen wird. So fungiert sie als effektive Wärmequelle. Ebenso wird auch die Energie aus der Luft oder dem Regen von der Erde aufgenommen. Je tiefer man dabei in die Erde vordringt, desto wärmer wird es. Im Erdkern soll die Temperatur nach neueren Schätzungen bei etwa 6000 Grad Celsius liegen. Unterhalb der örtlichen Frostgrenze, die in Deutschland meist zwischen 0,8 und 1,5 Metern in den Boden reicht, liegt die Temperatur ganzjährig zwischen 7 und 12 Grad Celsius. Und genau diese Umweltwärme macht sich die Erdwärmepumpe zunutze, sodass sie diese als Heizwärme zur Verfügung stellt.

Eine Wärmepumpe funktioniert damit genau umgekehrt wie ein Kühlschrank, bei dem außen geheizt und dafür innen gekühlt wird. Nur verwendet die elektrisch betriebene Erdwärmepumpe den eingebauten Kondensator im Gegensatz zum Kühlschrank nicht zum Kühlen, sondern dafür, die Energie im relativ warmen Erdreich auf eine höhere Temperatur zu bringen. Erdwärmeheizungen können die ursprünglichen 7 bis 12 Grad Celsius dabei auf Temperaturen von bis zu 50 Grad Celsius erhitzen.

Damit die Wärmepumpe die entsprechende Erdwärme nutzen kann, befindet sich innerhalb des Pumpenkreislaufs ein spezielles Kältemittel. Dieses wird in die unterirdischen Rohre der Erdwärmepumpe geleitet, wo es aufgrund der Erdwärme verdampft. Das so entstandene und leicht erwärmte Gas wird dann zurück in die Pumpe transportiert. Dort wird es unter Druck zusammengepresst und verdichtet. Aufgrund dieses Vorganges gehören Erdwärmepumpen zur Kategorie der Kompressionswärmepumpen. Durch den Druckvorgang entsteht weitere Wärme. So kann das gasförmige Kältemittel auf Temperaturen von bis zu 50 Grad Celsius erwärmt werden. Diese Temperatur steht dann als Nutzwärme zum Heizen und für Warmwasser zur Verfügung. Nach dem Beheizen wird das Gas im Kondensator der Erdwärmepumpe wieder verflüssigt und danach wieder auf das unverdichtete Ausgangsniveau gebracht. So kann es zurück in das Rohrleitungssystem im Erdreich geleitet werden, wo der Erwärmungsprozess von Neuem beginnt.

Wärmepumpen werden in Deutschland als alternative Heiztechnik zurecht immer beliebter – denn Wärmepumpen bieten im direkten Vergleich viele Vorteile: Sie nutzen die kostenlose Energie in der Erde zur Erwärmung, senken dadurch die Heizkosten, sind unabhängig von Rohstoffen, die bei regulären Heizsystemen benötigt werden, und zudem auch noch besonders umweltfreundlich.

Da Wärmepumpen mit Druck arbeiten, gibt es keinen Verbrennungsvorgang. Somit wird kein Schornstein und dementsprechend auch kein Schornsteinfeger benötigt. Die sonst anfallenden jährlichen Kosten werden mit einer Wärmepumpe also direkt eingespart. Und gerade im Neubaubereich entfallen wegen des ausbleibenden Ausstoßes von Emissionen auch die kompletten Baukosten für einen Schornstein.

Zudem kommen viele Wärmepumpen-Arten ohne beziehungsweise mit wenigen Wartungen aus. Ebenso ist der Verschleiß von technischen Gebrauchsteilen der Anlage sehr gering, sodass Wärmepumpen auch nach Jahrzehnten noch besonders effizient arbeiten und insgesamt sehr langlebig sind.

Eine weitere positive Eigenschaft von Wärmepumpen ist, dass sie mit dem entsprechenden Zubehör im Sommer auch zur Kühlung geeignet sind. Die Funktionsweise ist dann umgekehrt zum normalen Heizen: Den Räumen wird überschüssige Wärme entzogen und ins Erdreich abgeleitet. So entsteht eine passive Kühlung. Sollte die dadurch erzeugte Kältemenge nicht ausreichend sein, kann per Druck durch einen Wärmepumpenkompressor noch zusätzlich gekühlt werden – das wäre dann eine aktive Kühlung.

Neben der klassischen Erdwärmepumpe gibt es noch weitere Wärmepumpen-Arten – nämlich die Luftwärmepumpen und die Sole-Wasser-Wärmepumpen. Die verschiedenen Wärmepumpen unterscheiden sich vor allem anhand ihrer Energiequelle.

Erdwärmepumpe

Die Erdwärmepumpe gilt als die klassische und zudem auch als die effizienteste Variante unter den Wärmepumpen. Hierbei wird dem Erdreich die vorhandene Energie mittels Erdwärmesonden oder Erdwärmekollektoren entzogen und auf ein zum Beheizen geeignetes Temperaturniveau gebracht.

Luftwärmepumpe

Es gibt zwei verschiedene Arten von Wärmepumpen, die ihre Energie aus der Luft beziehen und deshalb zu den Luftwärmepumpen gehören – nämlich die Luft-Luft-Wärmepumpe und die Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe gewinnt ihre Energie aus der Außenluft. Dadurch ist diese Wärmepumpen-Heizungsart besonders kostengünstig und schnell einsetzbar. Denn sie benötigt weder aufwendige Baumaßnahmen noch eine Genehmigung, wie es bei Wärmepumpen mit Erdwärmesonden beispielsweise der Fall ist. Luft-Wasser-Wärmepumpen können innen und außen aufgestellt werden. Der einzige Nachteil ist, dass diese Wärmepumpen weniger effizient und mit einem deutlich höheren Stromverbrauch arbeiten, als dies bei Erdwärmepumpen der Fall ist. Zudem sind sie sehr stark von der Temperatur der Außenluft abhängig.

Luft-Luft-Wärmepumpen können nur verwendet werden, wenn eine entsprechende Lüftungsanlage zur Versorgung mit Außenluft vorhanden ist. Denn Luft-Luft-Wärmepumpen entnehmen der Abluft ihre Energie, bereiten diese auf und führen sie als aufgewärmte Frischluft wieder zu. Aufgrund dieses Verfahrens mit Zu- und Abluft wird diese Wärmepumpe auch manchmal als Lüftungswärmepumpe bezeichnet. Da diese jedoch nur kleine Energiemengen übertragen kann, wird die Luft-Luft-Wärmepumpe hauptsächlich bei Passivhäusern eingesetzt. Der Vorteil dieser Luft-Luft-Wärmepumpen ist, dass nicht gelüftet werden muss, da das Gebäude fortlaufend mit frischer Luft versorgt wird, und somit auch keine Energie durch die zum Lüften geöffneten Fenster verloren geht. 

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist genau genommen eine klassische Erdwärmepumpe. Der Name lässt sich dabei auf das Wasser-Salz-Gemisch – die sogenannte Sole – zurückführen, das als Energiequelle zur Erzeugung von Nutzwärme verwendet wird.

Erdwärmeheizungen gibt es in zwei Varianten, die mit unterschiedlichen Systemen arbeiten. Bei der einen Variante wird die Wärme mittels Erdwärmekollektoren aus dem Erdreich entnommen und bei der anderen kommen Erdwärmesonden für das Beheizen zum Einsatz. 

Erdwärmesonde

Bei einer Erdwärmeheizung mit Erdwärmesonden wird ein Erdwärmesondensystem mit zwei U-förmigen Kunststoffrohren senkrecht in die Erde gelassen. Die für das Erdwärmesondensystem benötigte Fläche ist relativ klein. In der Regel benötigen die Bohrlöcher lediglich einen Durchmesser von maximal 15 cm. Dafür müssen die Erdwärmesonden jedoch recht tief in die Erde eingelassen werden. Denn pro Tiefenmeter wird mit einer gewonnenen Heizleistung von 50 Watt ausgegangen. Wie tief das Bohrloch letztlich sein muss, richtet sich dabei nach dem jeweiligen Energiebedarf des entsprechenden Gebäudes. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus werden in der Regel 100 Tiefenmeter für eine optimale Leistung benötigt.

Aufgrund dieser tiefen Bohrmaßnahmen sind Erdwärmesonden genehmigungspflichtig und auch relativ teuer. An manchen Orten, wie beispielsweise in Wasserschutzgebieten, sind sie verboten. 

Erdwärmekollektoren

Bei einer Erdwärmeheizung mit Erdwärmekollektoren werden entsprechende Kollektoren unterhalb der lokalen Frostgrenze in die Erde eingelassen. Diese nutzen sowohl die Sonnenenergie, welche den Boden aufheizt als auch die Wärme des Regenwassers. Vergleichbar mit einer Fußbodenheizung werden dafür schlaufenförmige Kunststoffrohre verlegt.

Bei der Installation der Erdwärmekollektoren sollte darauf geachtet werden, dass das Grundstück unmittelbar über den eingelassenen Kollektoren unbebaut ist und sich in der Nähe keine Pflanzen mit tiefen Wurzeln befinden, welche die Kunststoffrohre beschädigen könnten. Die Montage der Erdwärmekollektoren ist recht einfach und kann bereits mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Allerdings wird für die Verlegung eine relativ große Fläche benötigt. Eine Faustregel besagt, dass die Fläche mit den Erdwärmekollektoren eineinhalbmal bis doppelt so groß wie die Gebäudefläche sein sollte. Eine Wohnfläche von 100 Quadratmetern benötigt für die Verlegung der Erdwärmekollektoren also eine frei stehende Fläche von 150 bis 200 Quadratmetern. 

Wärmepumpen mit Erdwärmekollektoren eignen sich sowohl für Grundstücke mit viel direkter Sonneneinstrahlung als auch für sehr regenreiche Gebiete, da die Wärmekollektoren beides hervorragend zur Gewinnung von Nutzenergie nutzen können.

Die Nutzung einer Erdwärmepumpe gilt als besonders günstiges Heizungssystem. Aber natürlich fallen auch hier entsprechende Kosten an. Diese betreffen sowohl den Kauf und die Installation als auch die Betriebskosten.

Diese Wärmepumpe Kosten fallen an

Die Anschaffungspreise für eine Wärmepumpe fallen je nach Hersteller und geforderter Leistung recht unterschiedlich aus. Die Preisspanne reicht dabei von 5000 bis 16 000 Euro. Ein weiterer wichtiger Kostenfaktor ist die Installation beziehungsweise die dafür benötigte Bohrung. Diese ist oftmals genauso teuer wie die Pumpe selbst.

Die genauen Kosten für die Bohrung richten sich nach der Erdwärmepumpenart, der benötigten Bohrtiefe und der örtlichen Erdbeschaffenheit.

Bei einer Pumpe mit Erdwärmesonden kostet der durchschnittliche Bohrmeter circa 50 Euro. Bei einer Pumpe mit Erdwärmekollektoren richten sich die Preise für die Bauarbeiten nach der späteren Heizleistung und fallen dementsprechend höher aus. 1 kW Heizleistung kostet dabei im Schnitt circa 300 Euro.

Ein weiterer Kostenfaktor für den Betrieb einer Wärmepumpe sind die jährlichen Wartungen. Die Preise hierfür sind jedoch recht überschaubar und liegen bei durchschnittlich 50 Euro pro Wartung. Zudem müssen nicht alle Wärmepumpen-Arten gewartet werden.

Ein Vorteil von Wärmepumpen ist außerdem, dass diese gesetzlich gefördert werden. So lassen sich die relativ hohen Anschaffungskosten ein Stück weit reduzieren. 

Stromverbrauch bei Wärmepumpe

Damit die Wärmepumpe die Erdwärme entsprechend nutzen kann, benötigt das Heizungssystem eine gewisse Menge an Strom. Die Betriebskosten richten sich dabei nach den jeweiligen Strompreisen, der Art der Heizkörper, der Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe und der Dämmung des Hauses. Für ein herkömmliches Einfamilienhaus müssen mit jährlichen Ausgaben von 500 bis 900 Euro gerechnet werden.

Förderung für Wärmepumpe nutzen

Erdwärmepumpen werden im Zuge der staatlichen Förderung für erneuerbare Energien subventioniert. So können Sie beispielsweise für den Kauf und die Installation Ihrer Wärmepumpe vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, kurz BAFA, einen einmaligen Zuschuss erhalten. Die Förderung richtet sich dabei insbesondere an Bestandsgebäude, welche die entsprechenden technischen Anforderungen – in diesem Fall die sogenannten Jahresarbeitszahlen – erfüllt werden. Aber auch bei Neubauten wird die Installation einer Wärmepumpe bezuschusst.

Die Förderung muss seit dem 1. Januar 2018 immer vor der Umsetzung und vor dem Vertragsabschluss mit einem Installateur beim BAFA beantragt werden. Die Antragstellung erfolgt dabei ausschließlich online.

Für Anlagen, deren Vertrag bereits 2017 geschlossen wurde, gibt es jedoch noch eine Übergangsfrist, bei der ein Förderungsantrag auch noch nachgereicht werden kann.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website des BAFA

Wärmepumpen sind eine sehr gute Alternative zu klassischen Heizungsanlagen. Denn sie sind sowohl effizient als auch kostengünstig in der Unterhaltung und zudem auch noch besonders umweltfreundlich.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die effektivste und gebräuchlichste ist die Erdwärmepumpe – auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt.

Da Sole-Wasser-Wärmepumpen hauptsächlich mit kostenloser Umweltwärme aus dem Erdreich heizen und lediglich zu einem geringen Teil Strom für den Betrieb benötigen, sind Erdwärmepumpen äußerst sparsame und günstige Wärmeerzeuger. Des Weiteren sind sie aufgrund des fehlenden Verbrennungsvorganges auch noch besonders umweltfreundlich, da sie keinen direkten CO2-Ausstoß verursachen und ressourcenschonend arbeiten. Besonders klimafreundlich sind sie, wenn auch der benötigte Strom über erneuerbare Energien gewonnen wird.

Wegen ihrer Energieeffizienz und Umweltfreundlichkeit werden Wärmepumpen zudem staatlich gefördert, sodass sich die Anschaffungskosten reduzieren und bereits nach wenigen Jahren bezahlt machen. Denn Erdwärmepumpen sind auch noch sehr wartungsarm und verschleißresistent, weshalb sie im direkten Vergleich zu anderen Heizungsanlagen besonders günstig im Betrieb sind.

Des Weiteren steigert eine fachmännisch eingebaute Wärmepumpe aufgrund der ausgezeichneten Energiebilanz auch den Wert Ihrer Immobilie. Die Vorteile dieses Multitalents sind also äußerst vielfältig, weshalb sie sowohl für Neubauten als auch Sanierungen eine in den meisten Fällen äußerst lohnende Investition ist.