Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe überträgt die gewonnene Energie auf das Heizungswasser. Dieses versorgt Heizkörper, eine Fußbodenheizung sowie die Warmwasserbereitung. Sie eignet sich besonders für Gebäude mit einem zentralen, wassergeführten Heizsystem und ist die am häufigsten eingesetzte Variante im Wohnbereich. Die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen hat sich in den letzten Jahren deutlich gesteigert. 

Auch die Luft-Luft-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Energiequelle. Im Unterschied zur Luft.Wasser-Variante wird die gewonnene Wärme jedoch nicht auf Heizungswasser übertragen, sondern direkt an die Raumluft abgegeben – ähnlich wie bei einem Klimagerät. 

Ein wassergeführtes Heizsystem ist nicht erforderlich. Diese Lösung eignet sich vor allem für einzelne Räume, kleinere Wohneinheiten oder gut gedämmte Gebäude. 

Erdwärmepumpen erweisen sich als sehr effizient. Da die Temperaturen ab einer gewissen Tiefe im Erdreich in den Wintermonaten weitestgehend konstant sind, kann dem Erdboden genug Wärme abgewonnen werden. Doch Vorsicht: Nicht alle Böden lassen sich genug Wärme entziehen. Die Zusammensetzung des Erdbodens ist maßgebend für die Wärmegewinnung. Daher sollten Sie diesen vor der Anschaffung einer Wärmepumpe durch Fachpersonal prüfen lassen. 

Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen das Grundwasser als Wärmequelle und haben die beste Energiebilanz. Dadurch, dass das Grundwasser auch im Winter selten kälter als 10 Grad Celsius ist, können die Systeme vergleichsweise effizient arbeiten.

Für die Inbetriebnahme einer Heizungsanlage mit einer Grundwasserwärmepumpe benötigen Sie zwei Brunnen. Ein Brunnen führt das Wasser zum Wärmetauscher der Heizung (Förderbrunnen), der andere lässt das Wasser wieder ins Grundwasser fließen (Schluckbrunnen).

Wichtig: Die Bohrungen für Grundwasserwärmepumpen sind genehmigungspflichtig und nicht überall erlaubt.

Wird die Kombination aus Wärmepumpe und Gas-Brennwertkessel bewusst als System geplant, spricht man von einer Hybridheizung. Dabei übernimmt die Wärmepumpe den Großteil der Wärmeversorgung effizient und emissionsarm, während der Gasheizkessel bei besonders hohem Leistungsbedarf unterstützt. 

Eine Hybridlösung kann sinnvoll sein, zum Beispiel: 

• bei sehr großen Gebäuden (z.B. große Mehrfamilienhäuser oder große Gewerbeimmobilien) oder, 

• wenn höhere Vorlauftemperaturen erforderlich sind, wie z.B. bei Einrohrheizungen oder besonderen Temperaturanforderung im Gewerbe 

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist im Prinzip identisch mit der eines Kühlschranks: Während der Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Außenbereich die Wärme und gibt sie als Heizenergie ab. Die Wärme kann entweder der Luft, Wasser oder dem Erdreich entzogen werden.

Luft, Wasser und das Erdreich können als Wärmequellen genutzt werden. Jede Wärmequelle bringt eigene Vor- und Nachteile mit sich. Wasser und Erdreich als Wärmequellen zu nutzen ist aufwändiger, teurer und unterliegt verschiedensten Restriktionen (Bergrecht, Wasserschutz, usw.). Außerdem muss häufig das bestehende Erdreich im Garten oder den Außenanlagen hierfür umgegraben und im Anschluss wieder hergerichtet werden. Dem steht der Vorteil entgegen, dass eine höhere Effizienz erreicht werden kann. Luft als Wärmequelle ist sehr einfach nutzbar und deswegen auch günstiger als Wasser oder das Erdreich als Energiequelle nutzbar zu machen. Der Nachteil ist eine geringfügige Einbuße in der Effizienz. 

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist aufgrund der vielseitigeren Einsatzmöglichkeiten, der einfachen Installation und der günstigeren Kosten die Technik unserer Wahl. Vor allem für den Gebäudebestand.

Eine Hybridheizung besteht aus zwei unterschiedlichen Wärmeerzeugern. Wir bieten in diesem Segment die Kombination aus Gaskessel und Wärmepumpe an. Sinnvoll ist diese Zusammensetzung, wenn die Wärmepumpe allein, z.B. aufgrund von baulichen Beschränkungen (sehr große Gebäude bzw. sehr hoher Temperaturbedarf), die Wärmeversorgung nicht immer sichern kann. In diesen Fällen bietet ein Hybridsystem den Vorteil, dass die Wärmepumpe einen großen Anteil der Wärme günstig und klimaneutral erzeugt und der Gaskessel sicherstellt, dass die notwendigen Temperaturen erreicht werden.

Je nach Wärmepumpentyp können Temperaturen zwischen 60°C und 70°C erreicht werden. Bei einer fachgerechten Auslegung und Installation ist die Wasserhygiene zu jeder Zeit gegeben und die Komfortanforderungen an das Warmwasser werden eingehalten.

Zur Aufstellung der Inneneinheit eignet sich zum Beispiel ein Keller- oder Lagerraum. Es gibt auch Geräte zur Installation im Freien, die weniger Platzbedarf im Innenraum benötigen. Um Wärmeverluste durch lange Leitungswege zu vermeiden, sollte die Wärmepumpe in der Nähe der Wärmequellenanlage platziert werden. Auch bei der Anbindung des Heizkreislaufs oder vorhandener Puffer- oder Brauchwasserspeicher sind kurze Leitungswege von Vorteil. Übrigens: Eine moderne Wärmepumpe läuft heutzutage ausgesprochen leise. Selbst für kritische Anwendungsfälle gibt es in der Regel geeignete Schallschutzlösungen.

Im Außenbereich aufgestellte Systeme in Wohngebieten unterliegen den Vorgaben, tagsüber nicht lauter als 50db (ein leises Geräusch) und nachts nicht lauter als 35db (ein Flüstern) zu sein. Geräusche werden bei Luft-Wasser-Wärmepumpen etwa durch die Ventilatoren verursacht, die die Luft ansaugen. Stehen diese zu nahe an Wänden, so kann der Schall hier reflektiert werden und erscheint dann umso störender. Wird bei der Aufstellung auf genügend Abstand zu Nachbarhäusern und Mauern geachtet, lässt sich dies vermeiden. Es gibt bereits Wärmepumpen mit sehr geringen Betriebsgeräuschen, welche einen speziellen Silent-Mode für die Nacht besitzen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, Schallschutzhauben zu verwenden.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) stellt das Verhältnis von verbrauchter Strommenge zur damit erzeugten Wärmemenge einer Wärmepumpe dar. Die JAZ bezieht sich dabei auf den Jahreswert und stellt die wichtigste Kennzahl zur Einschätzung der Effizienz einer Wärmepumpe dar. Eine Jahresarbeitszahl von 3,5 bedeutet zum Beispiel, dass mit 1 kWh Strom 3,5 kWh Wärme erzeugt werden.

Eine hochwertige und gut ausgelegte Luft-Wasser-Wärmepumpe hält rund 20 Jahre. Durch eine regelmäßige Wartung kann in diesem Zeitraum ihr ordnungsgemäßer Betrieb sichergestellt werden.

Dies ist abhängig von der Qualität des Hauses. In Düsseldorf herrschen vergleichsweise milde Temperaturen. Grundsätzlich ist der Betrieb der Wärmepumpe also auch an kalten Tagen nicht beeinträchtigt. Weiterhin kann eine Wärmepumpe selbst bei Minustemperaturen der Umgebung noch Wärme entziehen.

Für die Nutzung von Wärmepumpenstrom muss ein separater Stromzähler eingebaut werden, ein sog. Intelligentes Messsystem. Dieser Zähler ermöglicht es, einen speziellen Wärmepumpenstromtarif abzuschließen, welcher günstiger ist als ein Haushaltsstromtarif. Unseren Wärmepumpenstromtarif für Düsseldorf finden Sie hier. Zudem ermöglicht ein eigener Zähler für die Wärmepumpe die Beantragung von reduzierten Netzentgelten. Mehr erfahren Sie auf der NGD-Seite zu §14a.

Eine Wärmepumpe lohnt sich für alle, die ihr Gebäude energieeffizient und umweltfreundlich heizen möchten. Ob sich diese moderne Heiztechnik für Sie persönlich lohnt, hängt dabei unter anderem von den lokalen Bedingungen und Ihrer gewählten Art der Wärmepumpe ab. Hierfür sollten Sie in jedem Fall eine fachmännische Beratung nutzen.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe eignet sich für fast alle Gebäude. Schon wenige Quadratmeter nutzbare Außenfläche genügen. Die Prüfung, ob ihr Gebäude geeignet ist, übernehmen wir zusammen mit unseren regionalen Fachhandwerkspartner gerne.

Wärmepumpen haben in den letzten Jahren einen großen Fortschritt im Bereich der Effizienz und der erzielbaren Temperaturen gemacht. Der Einsatz im Altbau bzw. in Bestandsgebäuden ist daher kein Problem. Die Wärmepumpe wird individuell für Ihr Gebäude ausgewählt und das Gesamtsystem darauf angepasst. In manchen Fällen sind hierzu auch Anpassungen an der Wärmeübergabe notwendig (Austausch bestehender Heizkörper gegen neue effizientere Heizkörper), um die Vorlauftemperatur abzusenken und die Effizienz der Wärmepumpe zu steigern.

Der Einsatz einer Wärmepumpe zusammen mit einer Fußbodenheizung ist zu bevorzugen, da die Beheizung des Raums mit sehr geringen Temperaturen möglich ist. Dies maximiert die Effizienz der Wärmepumpe. Allerdings funktioniert eine Wärmepumpe auch mit Heizkörpern sehr effizient. Die Temperaturen zur Beheizung sind höher als bei einer Fußbodenheizung, allerdings nicht so hoch wie bei einer konventionellen Heizung. Aus diesem Grund werden die bestehenden Heizkörper überprüft und gegebenenfalls müssen ein oder mehrere Heizkörper ausgetauscht werden.

Grundsätzlich ist eine Sanierung nicht zwingend erforderlich, um eine Wärmepumpe zu betreiben. Ein effizienter Betrieb einer Wärmepumpe kann auch bei unsanierten Bestandsgebäuden erreicht werden. Trotzdem kann die Effizienz einer Wärmepumpe maßgeblich durch eine Sanierung gesteigert werden.

Wenn eine Sanierung geplant ist, sollte die Umrüstung auf eine Wärmepumpe auch im Zuge der Sanierung geplant und durchgeführt werden.

Ob Sie eine Genehmigung für Ihre Heizung benötigen, hängt ganz davon ab, welche Wärmepumpentechnik Sie verwenden möchten. Während für Luftwärmepumpen keine Genehmigung erforderlich ist, sollten Sie bei Pumpen, die das Grundwasser oder Erdreich als Wärmequelle nutzen, vorab prüfen lassen, ob Ihr Grundstück dafür gemacht ist. Je nach Lage des Grundstücks und der angestrebten Bauart gelten entsprechende Vorschriften, die zum Teil eine Genehmigung erforderlich machen.

Die Kosten für eine Wärmepumpe richten sich nach der Wärmequelle. Die Nutzung von Wasser oder dem Erdreich sind teurer als die Nutzung von Luft als Wärmequelle. Die Kosten variieren sehr stark, je nachdem welche Maßnahmen durchzuführen sind. Für ein Einfamilienhaus können die Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zwischen 15.000 und 30.000 Euro liegen. Die Höhe hängt stark von der eingesetzten Qualität der Hardware ab, dem Aufstellort der Wärmepumpe sowie ggfs. notwendiger Nebenarbeiten (Austausch Heizkörper, Erneuerung des Hausanschlusskastens). Bei diesen Kosten sind die verfügbaren Fördermittel bereits berücksichtigt.

In einem typischen Einfamilienhaus mit ca. 18.000 kWh Wärmebedarf betragen die Betriebskosten einer Gasheizung ca. 2.200 Euro pro Jahr. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe verursacht ca. 1.600 Euro an Kosten. Hierbei muss beachtet werden, dass der CO₂-Preis über die nächsten Jahre ansteigt und somit das Heizen mit Gas teurer wird.

Das aktuelle Förderprogramm der KfW ist in vier Bereiche gestaffelt:

1. Grundförderung: 30 Prozent Grundförderung, wenn auf eine klimafreundliche Heizung mit mindestens 65 Prozent EE-Anteil umgestiegen wird.

2. Klimageschwindigkeitsbonus: 20 Prozent Förderung, beim Austausch einer funktionstüchtigen Öl-, Kohle-, Gasetagen- oder Nachtspeicherheizung oder beim Austausch einer mindestens 20 Jahre alten Gas- oder Biomasseheizung. Dieser Bonus gilt nur im selbstgenutzten Eigentum!

3. Effizienzbonus: 5 Prozent Förderung für Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel oder bei Nutzung von Wasser, dem Erdreich oder Abwasser als Energiequelle.

4. Einkommensbonus: 30 Prozent Förderung, bei einem zu versteuernden Haushaltsjahreseinkommen von bis zu 40.000 Euro. Dieser Bonus gilt nur im selbstgenutzten Eigentum.

Der Förderhöchstsatz ist allerdings begrenzt. Die Grundförderung und die verschiedenen Bonusförderungen lassen sich miteinander kombinieren – bis zu einem Fördersatz von maximal 70 Prozent.

Der Fördersatz kann, in einem Einfamilienhaus, auf maximal förderfähige Kosten von 30.000 Euro angerechnet werden. Bei Mehrfamilienhäusern besteht eine Staffelung der förderfähigen Kosten auf Basis der Anzahl der Wohneinheiten.

In der Stadt Düsseldorf kann eine weitere Förderung in Anspruch genommen werden. Das Förderprogramm ist derzeit allerdings ausgesetzt.

Wir unterstützen bei der Beantragung der Fördermittel für Sie, damit Sie die bestmögliche Fördersumme erhalten.

Im Prinzip ist eine Wärmepumpe wartungsfrei. Kosten für Abgasüberprüfung oder das Kehren des Kamins fallen aufgrund des fehlenden Verbrennungsvorgangs nicht an. Die Wartung bei Luft-Wasser-Wärmepumpen beschränkt sich meist auf die Überprüfung des Kältemittelkreislaufs, des Verdichters und dem Erhalt des Betriebs. Die entstehenden Kosten belaufen sich auf ca. 300 bis 400 Euro pro Jahr.