Wärmespeicher Natur

Mit Wärmepumpen energiesparend heizen

Ohne Zweifel eine technische Meisterleistung: die Heizung, die nichts verbrennt, aber das Haus im Winter trotzdem auf kuschelige Temperaturen bringt. Genau das schaffen Wärmepumpen. Damit sie wirklich effizient arbeiten, müssen sie allerdings sorgfältig geplant werden. Die Bausparkasse Schwäbisch Hall hat Expertenmeinungen gesammelt und Tipps zusammengestellt, was dabei zu beachten ist.

Wärmepumpen arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank – nur in umgekehrter Richtung. Und das funktioniert so: Im Inneren des Geräts zirkuliert ein Kältemittel, das je nach Art der Pumpe entweder die Wärme der umgebenden Luft, des Erdreichs oder des Wassers aufnimmt und verdampft – dieser Temperaturausgleich zwischen Warm und Kalt ist ein physikalisches Naturgesetz. Ein mit Strom betriebener Kompressor ver-dichtet das Kältemittel, durch den höheren Druck steigt die Temperatur, und das heiße Gas gibt die aufgenommene Wärme an das Heizsystem ab. Dabei kühlt es ab, kondensiert und verflüssigt sich wieder, worauf der Kreislauf wieder von vorn beginnt.

Das Schöne daran ist, dass Wärmepumpen für diesen Prozess zwar Strom benötigen, aber ein Mehrfaches an Wärmeenergie bereitstellen. Das kann gegenüber einer Gas- oder Ölheizung unterm Strich eine Heizkostenersparnis von einem Drittel bedeuten.
Nicht mit dem Porsche auf den Feldweg

Wie viel Wärme für das zu beheizende Haus benötigt wird, sollte ein Fachmann ermitteln. Erst dann kann ein Installateur den Einbau einer angemes-senen Wärmepumpe richtig planen und umsetzen. Denn eine Wärmepumpe arbeitet nur dann effizient, wenn ihre Leistungskraft möglichst genau auf die berechnete Heizlast abgestimmt ist. „Eine zu große Wärmepumpe ist wie ein Porsche auf dem Feldweg“, sagen die Energieberater. Doch auch eine zu kleine Pumpe kann kostspielig werden, weil sie durch einen zu großen Heizbedarf an ihre Grenzen stößt und so mehr Strom verbraucht.

Der Heizbedarf hängt von vielen Faktoren ab: der Wohnfläche, der Wärme-dämmung, der Heizungsart, der Klimazone und der Anzahl der Hausbewohner. Wärmepumpen lohnen sich vor allem in gut wärmegedämmten Häusern mit einer Fußboden- oder Wandflächenheizung, die mit niedrigen Tempera-turen arbeitet. Denn je geringer die zu überbrückende Temperaturdifferenz, desto weniger Strom benötigt die Wärmepumpe. Und da Strom ein teurer Energieträger ist, fällt ein höherer Verbrauch besonders ins Gewicht. Auf die Arbeitszahl kommt es an

Die Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe misst sich in der sogenannten Arbeitszahl, die mindestens bei 3 liegen sollte und in der Praxis maximal 5 erreicht. Das bedeutet, sie gewinnt drei- bis fünfmal soviel Kilowattstunden Wärmeenergie aus der Umgebung, wie Strom für deren Erzeugung eingesetzt wurde. Ein weniger leistungsstarkes Gerät führt eventuell sogar zu einem Verlustgeschäft, weil die fehlende Effizienz durch teuren Strom ausgeglichen werden muss.

Je geringer der Unterschied zwischen der benötigten Heizungstemperatur und der Wärmequelle im Erdreich ist, desto effizienter arbeitet die Pumpe. Gerade im Winter, wenn es drinnen heimelig warm sein soll, steigt dieser Temperaturunterschied naturgemäß, und der Auslastungsgrad der Pumpe sinkt. Der für den Hausbesitzer wichtigste Wert ist daher die Jahresarbeitszahl. Sie gibt verlässlich Auskunft über die im Jahresdurchschnitt tatsächlich erbrachte Leistung der vor Ort installierten Anlage. Weil die Hersteller keinen Einfluss auf die äußeren Umstände haben, garantieren sie nur die Arbeits-, nicht aber die Jahresarbeitszahl. Dabei kommt es zwischen den beiden Kennzahlen immer wieder zu größeren Abweichungen. Für solche Fälle bietet der Geschäftsführer des Bundesverbands Wärmepumpen (BWP) Karl-Heinz Stawiarski Hilfe an: „Wenn sich bei uns ein unzufriedener Kunde meldet, kümmern wir uns darum und reden mit dem Hersteller.“ Genaue Planung entscheidet über die Effizienz

Damit sich Bauherren nicht eine falsch dimensionierte und damit ineffiziente Anlage verkaufen lassen, empfiehlt Christian Stolte von der Deutschen Energie-Agentur (dena), sich von einem erfahrenen Installateur entsprechende Referenzen nennen zu lassen. EU-zertifizierte Installateure findet man – nach Postleitzahlen sortiert – beispielsweise auf der Homepage des BWP (www.waermepumpe.de). Der Installateur ist nicht nur Ansprechpartner für alle bautechnischen Planungsfragen, sondern kümmert sich auch um die nötigen Gutachten sowie Genehmigungen der zuständigen Behörden.

Noch einen Schritt weiter geht Stefan Materne, Energieexperte der Verbrau-cherzentrale: „Wir raten Hauseigentümern, mit dem Installateur auf der Grundlage einer vorab berechneten Heizlast eine Mindestjahresarbeitszahl der Wärmepumpe zu verabreden.“ Entsprechende Mustervereinbarungen gibt es in jeder Energieberatungsstelle der Verbraucherzentralen. So ist der Installateur dafür verantwortlich, dass das Gerät die zugesagte Effizienz tatsächlich erreicht. Wenn nicht, muss er nachrüsten oder sich an den zusätz-lichen Stromkosten beteiligen. Feststellen und nachweisen lässt sich die Jahresarbeitszahl mit einem Wärmemengenzähler.
Drei Wärmequellen zur Auswahl

Ein weiterer entscheidender Faktor für die Leistungsfähigkeit einer Anlage ist die genutzte Wärmequelle. Besonders effektiv sind Grundwasser-Wärmepumpen, da Grundwasser mit einer konstanten Temperatur von rund 8 °C eine sehr zuverlässige Wärmequelle ist. Gute Geräte erreichen laut Verbraucherzentrale eine durchschnittliche Jahresarbeitszahl von mindestens 3,5 bis 4. Das Problem: Nicht überall herrschen ideale Bedingungen. Mancherorts ist der Boden zu steinig, oder das Grundwasser liegt zu tief. Außerdem sind die behördlichen Auflagen für Bohrungen ins Grundwasser sehr streng.

Sehr effektiv arbeiten auch Erdwärme-Pumpen. Ab einer Tiefe von ein bis zwei Metern ist das Erdreich das ganze Jahr über frostfrei. Ab einer Tiefe von etwa zehn Metern herrschen gar konstante Temperaturen von 8-10 °C. Erdsonden nutzen die Erdwärme in einer Tiefe von 40-100 Metern. Da sie wie ein Brunnen senkrecht ins Erdreich gehen, eignen sie sich vor allem für kleine Grundstücke. Horizontale Erdkollektoren werden dagegen flächig knapp unterhalb der Frostgrenze verlegt. Je nach Bodenbeschaffenheit wird für eine Heizleistung von 9 Kilowatt eine Fläche zwischen 200 und 500 m2 benötigt. Erdsonden arbeiten effizienter als Erdkollektoren, sind dafür aber etwas teurer. Energieexperten halten bei Erdwärme-Pumpen ebenfalls eine Jahresarbeitszahl von 3,5 bis 4 für gut erreichbar.

Ohne großen Aufwand kann die Außenluft als Wärmequelle erschlossen werden. Luft-Wärmepumpen sind daher besonders bei der Nachrüstung von Altbauten beliebt, da man hier ohne aufwendige Erdarbeiten auskommt. Der Nachteil: Im Winter sind Luft-Wärmepumpen weniger effektiv als die ande-ren Systeme, da die Außenluft kalt und der Heizbedarf entsprechend groß ist. Das bedeutet, dass diese Pumpen aufgrund der hohen Temperaturdiffe-renz mehr Strom benötigen, um der Luft Wärmeenergie zu entziehen. Die Betriebskosten sind daher nach Angaben des BWP pro Jahr um rund 200 Euro höher als bei Erdwärme- oder Grundwasser-Pumpen, und laut Verbraucherzentrale erreichen sie auch bestenfalls eine durchschnittliche Jahresarbeitszahl von 3,5. Dafür sind die Baukosten um ca. 3.000 Euro niedriger.

Apropos Investitionskosten: Sie sind in der Regel etwa doppelt so hoch wie bei einer Öl- oder Gasheizung. Vor allem bei Erd- und Wasser-Wärmepumpen schlagen dabei die notwendigen Bohrungen sowie wasser-rechtliche und geologische Gutachten zu Buche. Aber es gibt auch eine gute Nachricht: Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördert den Einbau mit bis zu 3.000 Euro. So rechnet sich die Anschaffung deutlich schneller.

Ein absoluter Wärmegarant ist diese Sole/Wasser-Wärmepumpe. Sie nutzt das Erdreich als Wärmequelle und erreicht bei Bedarf hohe Vorlauftemperaturen bis 70 Grad Celsius. Foto: Bausparkasse Schwäbisch Hall / Glen Dimplex