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Angebote der Natur nutzen


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Unser Haus - epaper ⋅ Ausgabe 7/2022 vom 25.05.2022

Heizen mit der Wärmepumpe

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Bildquelle: Unser Haus, Ausgabe 7/2022

Bei Neubauten sind Wärmepumpen fast schon Standard, doch auch bei vielen Bestandsbauten bietet sich die Technik häufig im Zuge einer Modernisierung an.

Im Neubau ist die Wärmepumpe inzwischen das beliebteste Heizsystem. Aber auch bei der Modernisierung steht sie seit einigen Jahren hoch im Kurs. Mehr als eine Million Heizungswärmepumpen sind bereits in Deutschland installiert. Wollte man jedoch die Klimaziele erreichen, müssten es laut einer Studie der Denkfabrik Agora Energiewende bis 2030 gute sechs Millionen sein. Wärmepumpen nutzen Umweltwärme für die Raumheizung und Warmwasserversorgung und können so einen zentralen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Das Kühlschrank-Prinzip

Wärmepumpen arbeiten nach dem altbekannten Kühlschrank-Prinzip. Dass man mit Kühlschranktechnik heizen kann, merkt man besonders im Sommer, wird sich meist aber nicht so recht darüber freuen. Kühlkreis und Verdichter holen die Wärme aus dem Schrankinneren und befördern sie über das Lüftungsgitter in die Küche. Wärmepumpen holen nach dem gleichen ...

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... Verfahren Wärme aus dem Erdboden, dem Grundwasser oder der Außenluft, verdichten sie mit Hilfe von Strom als Antriebsenergie und gewinnen auf diese Weise hohe Temperaturen. Erdwärmepumpen sammeln die Wärme des Erdreichs meist über Sonden mit einer Wärmeträgerflüssigkeit, die die Erdwärme aufnimmt, Grundwasser-Wärmepumpen über einen Förder- und einen Rückspeisebrunnen. Außenluft-Wärmepumpen genügt ein Ventilator zum Ansaugen der Außenluft.

Angebot und Nachfrage

Ob und wie klimafreundlich Wärmepumpen in der Praxis sind, kann höchst unterschiedlich sein. Sie ist umso höher, je geringer der Abstand zwischen dem Wärme-Angebot der Quelle und der Wärme-Nachfrage im Haus ist. Erde und Grundwasser bieten ganzjährig reichlich Energie, die Luft deutlich weniger, zumal im Winter. Auf der Nachfrageseite, im Gebäude, kommt es neben dem Warmwasserbedarf auf den Heizwärmebedarf an. Über den entscheidet ganz wesentlich der Wärmeschutz, also der Zustand der Fenster und das Dämmvermögen der Außenwände. Aber ebenso die Art der Wärmeverteilung: Je heißer das Wasser im Heizkreis sein muss – alte Heizkörper benötigen Vorlauftemperaturen von um die 70 Grad – desto mehr Wärme muss das Aggregat energieaufwändig bereitstellen. Flächenheizungen hingegen begnügen sich mit Heizwassertemperaturen von nur 35 °C und weniger. Klaffen Angebot und Nachfrage zu weit auseinander, zieht das System übermäßig viel Strom und behilft sich unter Umständen zusätzlich mit dem elektrischen Heizstab. Dann wird’s teuer. Und klimaschädlich, denn Netzstrom ist immer noch zum großen Teil Kohlestrom.

Für hohe Effizienz sorgen

Stimmen die Bedingungen, wie normalerweise im Neubau, erzielt das System eine hohe „Jahresarbeitszahl“ (JAZ): Es münzt im Jahresmittel eine Kilowattstunde Betriebsstrom in vier oder mehr Kilowattstunden nutzbare Wärme um und erreicht oder überschreitet so die 4. Für Erdwärmepumpen in der Regel kein Problem, Außenluft-Wärmepumpen haben jedoch in der Praxis Jahresarbeitszahlen von um die 3. Dennoch werden sie am häufigsten gewählt, aus Kostengründen, da man weder Brunnen noch Sonden anlegen muss. In nicht oder schlecht sanierten Altbauten lässt sich die Effizienz einer Wärmepumpe erhöhen, wenn ein konventioneller Wärmeerzeuger, etwa ein Gas-Brennwertkessel, für die Spitzenlasten an sehr kalten Tagen zur Verfügung steht. Solche Hybrid-Anlagen gibt es auch als Kompaktgeräte ab Werk. Die Vorteile: Alle Komponenten sind gut aufeinander abgestimmt, was ein optimales Zusammenspiel der beiden Wärmeerzeuger fördert.

Der umgekehrte Weg

So genannte „reversible“ Wärmepumpen können nicht nur umweltfreundlich heizen, sondern im Sommer auch Wärme im Hausinneren über die Flächen der Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung aufnehmen und zurück in ihre jeweilige Wärmequelle leiten, etwa ins Erdreich oder ins Grundwasser. Dazu muss das Aggregat selber nicht in Aktion treten. Lediglich die Pumpen des Heizkreises und der Erdsonden beziehungsweise der Brunnen müssen laufen – Fachleute sprechen von „passiver“ Kühlung. Die Kühlung funktioniert auch mit einer Außenluft-Wärmepumpe. Diese allerdings muss die innen unerwünschte Wärme der ohnehin heißen Umgebungsluft regelrecht „aufdrängen“, das heißt „aktiv“ und energieaufwendiger kühlen.

Prima Klima das ganze Jahr

Heizen und kühlen mit Klimageräten

So wie sich Heizungswärmepumpen im Sommer im Prinzip auch für die Kühlung einsetzen lassen, können hochwertige Split-Klimageräte nicht nur kühlen, sondern auch heizen. Denn diese sind nichts anderes als Luft/Luft-Wärmepumpen, die nicht nur im Sommer für angenehm kühle Räume sorgen, sondern in den Übergangszeiten auch eine kostensparende Wärmeversorgung sichern können. Bestes Beispiel sind die Tage im September und Oktober – morgens schon richtig kalt und tagsüber angenehm warm. Wird jetzt bereits die Heizanlage angestellt, muss der gesamte Wärmekreislauf aufgeheizt werden – selbst, wenn morgens nur Bad und Küche geheizt werden sollen. Das geht ins Geld. Mit einer effizienten Klimaanlage kann dagegen punktuell eine wirtschaftliche Schnellaufheizung erfolgen – genau dann, wenn die Wärme benötigt wird. Und darüber hinaus gilt: Wird eine Luft/Luft-Wärmepumpe bei entsprechender Auslegung auch als Heizsystem genutzt, berücksichtigt die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) diesen Wärmepumpentyp als Wärmeerzeuger. Damit sind bei der Investition in eine Luft/Luft-Wärmepumpe in Bestandsgebäuden Zuschüsse zwischen 35 und 50 Prozent möglich.

Kann ich mir ein Klimagerät überhaupt leisten?

Wichtig ist es, bei der Auswahl sowohl die Anschaffungs- als auch die Betriebskosten zu beachten. Denn auch bei Klimageräten gilt die bekannte Regel: Wer billig kauft, kauft nicht nur zweimal, sondern zahlt bei den Betriebskosten meist ordentlich drauf. Grundsätzlich sollte man Geräten der besten Energieeffizienzklasse den Vorzug geben: Dabei handelt es sich bei Klimageräten bis 12 kW Leistung um die Energieeffizienzklasse A+++. Energieeffizienzlabel lassen sich übrigens nur innerhalb einer einheitlichen Bauart von Klimageräten miteinander vergleichen. Hier lohnt sich ein Blick auf den SEER, die Seasonal Energy Efficient Ratio. So lassen sich die tatsächlichen Energieverbräuche ablesen. Bei einer Lebensdauer von 20 Jahren, die man für eine Qualitätsanlage annehmen kann, können die Kostenunterschiede für den Betrieb im Vergleich zu einem schlecht bewerteten Klimagerät erheblich sein. Doch der Preisunterschied ist durchschnittlich bereits nach zwei Jahren Laufzeit durch geringere Betriebskosten wieder hereingeholt. Darüber hinaus beeindrucken Hocheffizienzgeräte oft durch deutlich mehr Komfort, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Das folgende Rechenbeispiel zeigt die exemplarischen Kosten für einen durchschnittlichen Raum mit entsprechender Nutzung. Es zeigt, dass Split-Klimageräte in guter Qualität und mit geringen Betriebskosten (Gerät 1) dank der hohen Effizienz keinesfalls unerschwinglich sind. Die Leistung wird ermittelt nach der Faustformel: 60 bis 100 Watt/m 2(angenommene Raumgröße: 32 m 2, Bedarf: 2.560 Watt, Strompreis: 0,3 €/kWh):