Sparen mit Wärmepumpe: Welche lohnt sich?

Wärmepumpen können mit unterschiedlichen Energiequellen betrieben werden, funktionieren aber alle nach demselben Prinzip. Die Funktionsweise einer Wärmepumpe lässt sich mit der eines Kühlschranks vergleichen. Während das Kühlaggregat dem Inneren Wärme entzieht und diese nach außen abgibt, entzieht eine Wärmepumpe der Umgebung Wärme und gibt diese an das Haus ab.

Je nach Art der Wärmepumpe wird die Energie dabei aus dem Erdboden, der Luft oder dem Grundwasser gewonnen. Die Wärme wird in der Regel mit Hilfe eines Wasserkreislaufsystems verteilt. Das Wasser nimmt gewonnene Energie auf und transportiert sie in die Flächenheizungen im Haus oder in die Heizkörper. Mit demselben Prinzip kann die gewonnene Wärme auch zum Aufheizen des Warmwasserspeichers verwendet werden.

Die Wärmegewinnung erfolgt in 3 Schritten:

1. Energie aus der Umgebung gewinnen: Die sogenannte Wärmequellanlage verbindet die Wärmepumpe mit ihrer Energiequelle – Luft, Erde oder Wasser. Die aufgenommene Wärme wird an die Wärmepumpe weitergegeben.
2. Energie nutzbar machen: In der Wärmepumpe selbst zirkuliert ein Kältemittel. Dieses nimmt die Energie auf und verdampft dadurch. Der Dampf wiederum wird zu einem Kompressor weitergeleitet und verdichtet, wodurch seine Temperatur steigt. Schließlich wird er wieder verflüssigt und gibt dabei seine Wärme ab.
3. Gewonnene Wärme verteilen: Die gewonnene Wärme wird nun über das sogenannte Wärmeverteil- und Speichersystem überall ins Haus geleitet. In den meisten Fällen wird sie mit Hilfe von Wasser verteilt, das die Wärme aufnimmt und sie an die Flächenheizungen oder Heizkörper verteilt

• So funktioniert eine Wärmepumpe im Altbau

Während die Wärme im Haus bei verschiedenen Wärmepumpen meist nach dem gleichen Prinzip verteilt wird, unterscheiden sich Wärmepumpen nach Temperaturbereich:

•  Niedertemperatur-Wärmepumpe bis 55 Grad
•  Mitteltemperatur-Wärmepumpe bis 65 Grad
•  Hochtemperatur-Wärmepumpe bis 75 Grad

In privaten Haushalten kommen allerdings in der Regel nur Niedertemperatur-Wärmepumpen zum Einsatz, alle anderen verbrauchen zu viel Strom und wären ineffizient. Das heißt aber auch, dass Heizungssysteme verbaut sein müssen, die mit so niedrigen Temperaturen ausreichend heizen. Das sind üblicherweise Fußboden- oder Flächenheizungen.

Unabhängig von ihrem Temperaturbereich unterscheiden sich Wärmepumpen nach der Art der Energiequelle, die für die Erzeugung der Heizwärme genutzt wird.

Insgesamt lassen sich Wärmepumpenanlagen in drei verschiedene Systeme untergliedern

• Luftwärmepumpe
• Wasserwärmepumpe
• Erdwärmeheizung

Abgesehen vom Wirkungsprinzip gibt es zwischen den Wärmepumpen Unterschiede, was beispielsweise den Platzbedarf oder die Installationskosten angeht. Nicht jede Wärmepumpe lässt sich in jedem Haus installieren. Eine große Rolle spielt die Wirtschaftlichkeit. Welche Wärmepumpe langfristig die bessere ist, muss für jedes Haus individuell berechnet werden. Fünf Aspekte sollten Eigentümer dabei berücksichtigen:

• Voraussetzungen
• Anschaffungskosten
• Kosten für den Unterhalt
• Stromverbrauch
• Lebensdauer

Info: Bei den folgenden Kostenangaben gehen wir von einem Neubau mit 150 Quadratmetern Grundfläche und einer Leistung von 15.000 Kilowattstunden pro Jahr aus. Dabei dienen die dargestellten Kosten in erster Linie der Orientierung und Vergleichbarkeit der verschiedenen Wärmepumpen-Varianten und können aufgrund der dynamischen Preisentwicklung von den tatsächlichen Preisen abweichen, die Eigentümer beim Fachbetrieb zahlen.

Bei sorgfältiger Wartung können Hausbesitzer von einer Lebensdauer von 20 Jahren und mehr ausgehen. Innerhalb dieser Zeit müssen möglicherweise einzelne Komponenten ersetzt werden.

Eine Luftwärmepumpe entzieht der Außenluft ihre Wärme. Das funktioniert unter Aufwendung von mehr Strom auch wenn es draußen kalt ist, sogar bis minus20 Grad. Das Prinzip funktioniert, weil verwendete Kältemittel bereits bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Durch die folgende Kompression des Dampfes  erhitzt sich das Gas. Die erzeugte Wärme wird im Wärmetauscher an die Heizungsanlage abgegeben, ehe das Kältemittel sich wieder verflüssigt.

Voraussetzungen: Keine. Der Verdampfer kann außerhalb des Gebäudes aufgestellt werden und braucht maximal einen Quadratmeter Platz. Gegebenenfalls muss auf den Abstand zum Nachbargrundstück geachtet werden. Die Heizung kann aber auch in einem unbeheizten Kellerraum aufgestellt werden. Luftwärmepumpen sind nicht genehmigungspflichtig, weil keine Erdbohrungen notwendig sind.

Kosten: Die Anschaffungskosten einer Luftwärmepumpe sind im Vergleich zu anderen Wärmepumpen in der Regel niedriger. Je nach Leistungsklasse und erreichbarer Effizienz kostet sie zwischen 10.000 und 15.000 Euro. Weil Luftwärmepumpen üblicherweise weniger effizient arbeiten als die Alternativen, ist der Strombedarf jedoch etwas höher. Die laufenden Kosten, zu denen auch Wartungskosten zählen, liegen bei etwa 1.200 bis 1.450 Euro. Zusätzlich müssen aber auch unter Umständen neue Heizkörper angeschafft werden, wenn zuvor mit Gas oder Öl geheizt wurde.

Das kann die Lebensdauer beeinträchtigen: Eine Luftwärmepumpe muss üblicherweise mehr leisten als andere Wärmepumpen, weil die Außenluft in den kalten Monaten niedriger ist als zum Beispiel das Grundwasser. Eine Luftwärmepumpe hat insofern schlechtere Chancen auf eine überdurchschnittlich lange Lebensdauer.

Je nach Typ der Wärmepumpenheizung können die Kosten sehr unterschiedlich ausfallen. Soll beispielsweise die Erdwärme als Energiequelle erschlossen werden, müssen Erd- oder gar Bohrarbeiten verrichtet werden. Soll Wasser angezapft werden, gilt Ähnliches, denn dann müssen zwei Brunnen gebohrt werden. Deutlich günstiger ist die Luftwärmepumpe, bei der lediglich ein Außengerät aufgestellt werden muss.

Ungefähre Kosten für Installation und Anschaffung im Überblick:

Schließlich sind noch laufende Unterhaltskosten zu tragen: einerseits die Aufwendungen für Wartung und Reparatur, andererseits Stromkosten. Denn Wärmepumpen arbeiten mit Verdichtern und Umwälzpumpen, die von kräftigen Elektromotoren angetrieben werden. Es liegt auf der Hand, dass die Stromkosten umso geringer ausfallen, je effektiver die Geräte arbeiten. Für Strom und Wartung sollten Häuslebauer und Besitzer zusätzlich etwa 1.000 bis 1.600 Euro pro Jahr einplanen.

Ungefähre jährliche Unterhaltskosten:

Info: Bei den Kostenangaben gehen wir von einem Neubau mit 150 Quadratmetern Grundfläche und einer Leistung von 15.000 Kilowattstunden pro Jahr aus. Dabei dienen die dargestellten Kosten in erster Linie der Orientierung und Vergleichbarkeit der verschiedenen Wärmepumpen-Varianten und können aufgrund der dynamischen Preisentwicklung von den tatsächlichen Preisen abweichen, die Eigentümer beim Fachbetrieb zahlen.

Bei sorgfältiger Wartung können Hausbesitzer von einer Lebensdauer von 20 Jahren und mehr ausgehen. Innerhalb dieser Zeit müssen möglicherweise einzelne Komponenten ersetzt werden.

• So kannst du außerdem Heizkosten sparen

Eine Wärmepumpe wird mit Strom betrieben. Doch die Energie, die dem jeweiligen Umgebungsmedium entnommenen werden kann, ist bedeutend höher als die Menge des eingesetzten Stroms. Das kann einen deutlichen Spareffekt beim Heizen auslösen im Gegensatz zu konventionellen Heizmethoden mit Gas oder Öl. Das Verhältnis der thermischen Energie, die in der Luft, dem Erdreich oder im Grundwasser gespeichert ist  zum eingesetzten Strom aus der Steckdose heißt Jahresarbeitszahl (JAZ) und ist die maßgebliche Kenngröße, um die Effizienz einer Wärmepumpe zu benennen. 
Eine JAZ von 4 bedeutet, dass durch den Einsatz von einem Teil Strom und drei Teilen Umweltenergie insgesamt vier Teile Wärme produziert werden können.

Übliche JAZ liegen zwischen 3 und 5, es kann aber Ausreißer nach unten und nach oben geben. Eine Wärmepumpe kann dann eine möglichst hohe JAZ erreichen, wenn einerseits die Ausgangstemperatur des Umgebungsmediums möglichst hoch ist – und andererseits die Temperaturen des Heizwassers möglichst niedrig sind. Letztere lassen sich in modernen und gut gedämmten Häusern mit Flächenheizungen in Fußboden oder Wänden erreichen.

Die höchste und auch die stabilste Umgebungstemperatur können Wasserwärmepumpen und Erdwärmeheizungen mit Sonden erreichen, denn tief unter der Erde bleiben die Temperaturen konstant über Null Grad; bereits 50 Meter unter der Erde sind es hierzulande rund plus 10 Grad.

Aus diesem Grund haben Erdwärmeheizungen in der Regel eine höhere JAZ als Luftwärmepumpen. Je weiter die Wärme aus der Tiefe geholt wird, umso besser: Die beste JAZ erreichen deswegen Wasserwärmepumpen und Erdwärmesonden.

Luftwärmepumpen und flach verlegte Erdwärmekollektoren arbeiten dagegen vor allem im Winter weniger effizient – gerade dann, wenn am meisten Wärmeenergie benötigt wird. Denn je kälter die Außenluft beziehungsweise das Erdreich ist, desto geringer ist auch die Temperatur des Kältemittels – und desto mehr elektrische Energie muss aufgebracht werden, um dieses für Heizzwecke nutzbar zu machen. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad der Anlage.

Insgesamt lässt sich sagen, dass eine Grundwasserwärmepumpe in der Regel die beste Variante ist. Die Anschaffungskosten liegen im mittleren Bereich, die Unterhaltskosten und der Stromverbrauch sind unschlagbar niedrig und die Lebensdauer ist vergleichbar mit der einer Erdwärmeheizung. Einziges Manko: Nicht immer sind die Voraussetzungen dafür gegeben.

Die Luftwärmepumpe ist nur dann eine gute Wahl, wenn der Platz knapp ist und das Haus gut gedämmt ist oder gar Passivhausstandard erreicht. Innerhalb von Dörfern oder Städten, also im Schutze relativ dichter Bebauung, dürften Minustemperaturen von unter minus 25 Grad zudem extrem selten sein. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Luftwärmepumpe komplett ausfällt und ausschließlich elektrisch geheizt werden muss, relativ gering.

In allen anderen Fällen – also bei ausreichend Platz und ungeeigneter Grundwassersituation – sind Erdwärmeheizungen die beste Wahl. Durch die drei Varianten Sonde, Flachkollektor und Spiralkollektor können sich Bauherren zwischen niedrigeren Investitionskosten und niedrigeren laufenden Kosten entscheiden.