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Wärmepumpen: WÄRME FÜR MORGEN


Das Einfamilienhaus - epaper ⋅ Ausgabe 4/2021 vom 17.02.2021

Wärmepumpen haben Zukunft, soviel ist sicher. Die Planung ist allerdings anspruchsvoll, denn sie müssen genau auf Haus und Bewohner zugeschnitten werden.


Artikelbild für den Artikel "Wärmepumpen: WÄRME FÜR MORGEN" aus der Ausgabe 4/2021 von Das Einfamilienhaus. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Das Einfamilienhaus, Ausgabe 4/2021

Pelletofen, der im Team mit einer Außenluft-Wärmepumpe arbeitet: Er tritt automatisch bei tieferen Außentemperaturen in Aktion.


Gerät mit Kühlfunktion: In der heißen Jahreszeit befördert es unerwünschte Wärme nach draußen.


Als der „Vater der Erdwärmepumpe“, Klemens Oskar Waterkotte, 1968 das erste System installierte, musste er angeblich auf Geheiß der Behörde seinem Dach eine Schornsteinattrappe verpassen. Anfang der 2020er jedoch haben die Beamten sich ...

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... an Häuser ohne Abgasanlage gewöhnt. Strombetriebene Wärmepumpen, die keine Abgase ausstoßen, sind inzwischen die beliebtesten Heizungen im Neubaubereich, und, laut der Denkfabrik Agora Energiewende, ein wichtiger Betrag zum Klimaschutz.

Verschiedene Quellen

„Warum die Wärme aus der Ferne holen, wenn sie im Garten wartet?“ hatte sich Waterkotte gedacht, zu Recht. Auch wenn sie nur in verdünnter Form vorhanden ist. Tief im Erdboden und im Grundwasser herrschen ganzjährig 10 Grad plus. Mit Sonden, in denen eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole) fließt, beziehungsweise mittels Förderbrunnen wird diese Umweltenergie erschlossen und dem Aggregat im Gebäude zugeführt. Wie in einem Kühlschrank entzieht dort ein Kältemittel, das bereits bei niedrigsten Temperaturen verdampft, der Sole oder dem Wasser die Energie. Durch anschließendes Verdichten des Dampfes steigt dessen Temperatur stark an, so dass sie auf Heizwasser und Brauchwasser übertragen werden kann. Häufiger als Erdboden oder Grundwasser wird allerdings die Außenluft genutzt. Anstatt Sonde oder Brunnen benötigt man als Entnahmesystem lediglich einen Ventilator samt Kühlkreis, der sie ansaugt und ihr die Wärme entnimmt.

Klimafreundliches Heizen?

Ob und wie klimafreundlich Wärmepumpen sind, hängt zum einen von der Herkunft des Stroms ab. Je mehr davon aus Sonnen-, Wind- und Wasserkraft stammt, desto „grüner“ die Technik. Der aus dem Netz ist aktuell noch zum großen Teil CO2-intensiver Kohlestrom. Umso wichtiger ist zum anderen die Effizienz der Anlagen. Sie bemisst sich nach der JAZ, der Jahresarbeitszahl, die das Verhältnis von im Jahr bereitgestellter Nutzwärme zum eingesetzten Betriebsstrom wiedergibt. Außenluft-Wärmepumpen, im Winter gehandicapt, haben in der Praxis Jahresarbeitszahlen von um die (3 kWh Nutzwärme pro 1 kWh Strom), die teureren Erd- und Grundwasser-Systeme erreichen oder überschreiten die 4.

Außenluft-Wärmepumpe, die ins Smarthome-System eingebunden werden kann


Auf den Bedarf zuschneiden

Zur fachgerechten Planung gehört zuerst die Berechnung des Wärmebedarfs. Der Heizwärmebedarf ist auch im Neubau nicht zu vernachlässigen, zumal mittlerweile in den Innenräumen 22 bis 23 Grad als angenehm empfunden werden (und nicht mehr 20, wie in der DIN EN 12831 vorgesehen). Hinzu kommt die Warmwasserbereitung, die um die 40 Grad erfordert - sowie regelmäßiges Hochheizen auf über 60 Grad zum Schutz vor Legionellen. Die Quelle sollte entsprechend liefern können, da andernfalls der elektrische Heizstab nachhelfen muss. Mehr Erdwärme bekommt man durch eine weitere Sonde, mehr Außenluftwärme durch einen größeren Ventilator, der allerdings auch lauter ist. Und auf den Schutz der Nachbarschaft vor Lärm ist unbedingt zu achten, nicht zuletzt, weil die Grundstücke heute meist kleiner, die Abstände geringer sind.

Coole Kühlfunktion

Zur Wärmeverteilung empfehlen sich Flächenheizungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen angefahren werden. Üblich ist im Neubau die Fußbodenheizung, noch recht selten werden hingegen Deckenheizungen eingesetzt. Die aber sind ideal zur sanften Kühlung des Hauses im Sommer, eine Funktion, die immer mehr Aggregate bieten: Diese „reversiblen“ Geräte kehren in der heißen Jahreszeit die Richtung um, entziehen den Räumen über die Heizflächen Wärme und leiten sie nach draußen.

Effizienz kontrollieren

Aufgrund der CO2-Bepreisung wird das Heizen mit fossilen Brennstoffen ab 2021 schrittweise immer teurer werden, ein gutes Argument für die - effiziente - Wärmepumpe. Sie sollte in jedem Fall über einen Wärmemengenzähler verfügen, damit der Betreiber jederzeit die Performance überprüfen kann. Die Klimafreundlichkeit der Technik kann sich noch wesentlich verbessern, bezieht man einen Teil des Stroms CO2-frei von Solarmodulen auf dem eigenen Dach, ergänzt durch einen Batteriespeicher.


22-23° gelten heute als Wohlfühltemperatur in Innenräumen.


1/ Erdwärmepumpe mit integriertem Trinkwasserspeicher, optional zum Beispiel mit einer Solarwärmeanlage zu kombinieren.


2/ Über eine entsprechende App des Herstellers ist diese Erdwärmepumpe auch aus der Ferne zu regeln.


Mehr über Förderung effizienter Heiztechniken auf: www.bau-welt.de/foerderung-2021

Hybridsysteme

Die Jahresarbeitszahl dürfte sich erhöhen, wird das Aggregat mit einer zweiten Heizquelle kombiniert, die bei Bedarfsspitzen einspringt, etwa bei Anforderung größerer Mengen Warmwassers oder an extrem kalten Wintertagen. CO2-neutral geht das mit Scheitholz- oder Pelletkesseln. Es sind komplette Hybridsysteme erhältlich, die je nach Erfordernis mal mit Strom, mal mit Holz, mal mit beidem laufen. Sie benötigen selbstredend eine Abgasanlage. So ist die Zeit des Schornsteins wohl doch noch nicht vorbei.

Fügt sich harmonisch in die Küchenzeile ein: Außenluft-Wärmepumpe (rechts) für Heizung, Warmwasserbereitung und Kühlung.


Erdwärmepumpe: Vom Hersteller wird die Kombination mit einer Solarwärme- oder einer Solarstromanlage empfohlen - oder mit beidem.


So bekommt man Qualität

Kosten:
Außenluft-Wärmepumpe: 12.000 - 14.000 €
Erdwärmepumpe mit Sonde(n):
Aggregat 9.000 - 11.000 €, zzgl. 50 - 75 €/
Meter Sondentiefe
Grundwasser-Wärmepumpe:
Aggregat 9.000 - 12.000 €,
Brunnen (2 Stck.) 4.000 - 7.000 €
Wartung: ca. 100 €/Jahr
(inkl. Montage; Angaben: Verbraucherzentrale)

Planung:
Unabhängigen Energieberater finden: www.energie-effizienz-experten.de; qualifizierten Fachinstallateur finden: z. B. über die Website des Bundesverbandes Wärmepumpe, www.waermepumpe.de, Menüpunkte „Wärmepumpe“, dann „Fachpartnersuche“; Erd- und Grundwasser-Wärmepumpe: vor Sonden- bzw. Brunnenbohrung Genehmigung der Unteren Wasserbehörde erforderlich; Außenluft-Wärmepumpe: Schallschutz beachten, Montage unter Einhaltung der TA Lärm (Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm); hydraulischen Abgleich durchführen lassen;
Qualitätssiegel für Wärmepumpen: „Quality Label“ der ehpa, der European Heat Pump Association (siehe www.waermepumpe.de/ normen-technik/europaeisches-guetesiegel/); Fachbuch mit ausführlichen Informationen: Jürgen Bonin, Wärmepumpen - Fehler vermeiden bei Planung, Installation und Betrieb, Beuth Verlag, 2. Aufl., 2018,
ISBN 978-3-410-28561-8, 52,- €

Info-Adressen:
• Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V., u. a. Infos zur Technik, Adressen von Fachbetrieben - www.waermepumpe.de
• Gruppe „Energie“ der Lokalen Agenda 21 Lahr, Ergebnisse eines herstellerunabhängigen Wärmepumpen-Feldtests - www.agenda-energie-lahr.de
• Staatliche Geologische Dienste, Menüpunkt „Erdwärme / Geothermie“, Links zu den Geothermie-Katastern der Bundesländer - www.infogeo.de
• Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen, Infos zum „Heizen mit Wärmepumpe…“ (unter Menüpunkt „Energie“, dann „Heizen und Warmwasser“) - www.verbraucherzentrale.nrw


Foto: Mitsubishi Electric

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Illustration: nezezon stock.adobe.com

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