Wärmepumpe – die Heizung für die Energiewende?

Um die ehrgeizigen europäischen Klimaziele zu erreichen, setzt die Politik konzentriert auf Wärmepumpen zur Beheizung von Wohn- und Arbeitsräumen. Wärmepumpen nutzen die vorhandene Wärme in der Luft, im Erdreich oder im Grundwasser, um sie für Heizsysteme nutzbar zu machen.

Allerdings benötigen Wärmepumpen für die Umsetzung sehr viel Strom. Solange dieser nicht aus regenerativen Quellen produziert wird oder im Idealfall von einer hauseigenen Photovoltaikanlage produziert wird, bekommt die vermeintlich gute Ökobilanz der Wärmepumpe einen Dämpfer. Hinzu kommen die insgesamt steigenden Energiepreise, die die Wärmepumpe zur Kostenfalle machen können.

Wärmepumpen eignen sich vor allem für Neubauten und sanierte Immobilien

Wärmepumpen empfehlen sich besonders als Heiztechnik für gut isolierte Neubauten. In solchen Gebäuden, die in der Regel in Niedrigenergiebauweise ausgeführt sind, werden in der Regel Fußbodenheizungen oder Wandheizungen installiert. Für ältere Gebäude empfiehlt sich der Einbau einer Wärmepumpe nur dann, wenn sie im Zuge einer Renovierung ebenfalls gedämmt werden und über Fußboden- oder Wandheizungen verfügen.

Die Nachrüstung einer Wärmepumpenheizung in ein älteres Gebäude mit herkömmlichen Heizkörpern gestaltet sich schwierig, da Wärmepumpen generell mit niedrigeren Vorlauftemperaturen arbeiten als herkömmliche Heizkörper in jedem Raum benötigen. Die hier beschriebenen Wärmepumpen sind hauptsächlich für den Einbau in Neubauten oder energetisch sanierten Häusern geeignet.

So funktionieren Wärmepumpen

Die Entwicklung der Wärmepumpe als Heizungssystem fürs Eigenheim geht auf die späten 1960er-Jahre zurück. Damals wurden erste Geräte populär, die vornehmlich Fußbodenheizungen betrieben. Das Prinzip ist seither noch immer dasselbe: Eine Wärmepumpe macht sich die natürlich vorkommende Wärme im Grundwasser, dem Erdreich oder der Umgebungsluft zunutze.

Selbst bei tiefsten Temperaturen entnimmt sie der Umwelt die vorhandene Wärme, um ein in der Anlage enthaltenes Kühlmittel zu verdampfen. Der Dampf des Kühlmittels wird dann durch Strom verdichtet, wobei seine Temperatur ansteigt. Anschließend wird das verdichtete Kältemittel in einem Kondensator verflüssigt. Die Wärme, die bei diesem Prozess entsteht, erwärmt über einen Wärmetauscher das Wasser des Heizungssystems, während das nun wieder flüssige Kühlmittel für den nächsten Umwandlungsprozess im System bereitsteht.

Derzeit werden von den Fachbetrieben vier Wärmepumpen-Arten angeboten:

Hochtemperatur-Wärmepumpe

Hochtemperatur-Wärmepumpen eignen sich für Heizsysteme, die eine Vorlauftemperatur von bis zu 70 Grad oder mehr benötigen (zum Vergleich: Die drei gängigsten Wärmepumpenarten Luft-Wasser-, Sole-Wasser- und Wasser-Wasser arbeiten mit äußerst niedrigen Vorlauftemperaturen).

Zu den am weitesten verbreiteten Hochtemperatur-Wärmepumpen gehören Zweikreis-Hochtemperatur-Wärmepumpen, CO2-Wärmepumpen und Heißgaswärmepumpen. Allerdings erfordern sowohl die Installation als auch der Betrieb dieser Wärmepumpen im Vergleich zu klassischen Wärmepumpen für Wohnheizungen erheblich mehr Aufwand.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Hierbei fungiert die Umgebungsluft als Wärmequelle. Der Luft wird (auch bei extrem kalten Außentemperaturen) Wärme entzogen und durch das System in Heizenergie umgewandelt.

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Bei dieser Wärmepumpen-Art dient das Erdreich als Wärmequelle. Kollektoren, die großflächig ins Grundstück integriert werden, transportieren die Wärme des Bodens über eine flüssige Sole. Der Begriff Sole steht generell für Kochsalz enthaltenes Wasser. Die hier enthaltene Sole besteht üblicherweise aus Wasser und Frostschutzmittel sowie einer wässrigen Lösung, deren Gefrierpunkt unter dem von Wasser liegt.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Die Wärme des Grundwassers wird zur Speisung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe genutzt. Bohrungen bis über 60 Meter Tiefe ermöglichen das Eintauchen einer Sonde ins Grundwasser und führen die so gewonnene Wärme in die Heizungsanlage ab.

Wärmepumpe als Zukunftsmodell für die Eigenheim-Heizung

Wärmepumpen haben den enormen Vorteil, dass für ihren Betrieb keinerlei fossile oder künstliche Brennstoffe benötigt werden – sie nutzen Energiequellen, die permanent, kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung stehen. Die internen Prozesse der Verdampfung, Verdichtung und Verflüssigung verursachen zudem keinen CO2-Ausstoß.

Kommt der zum Betrieb notwendige Strom zudem aus einer eigenen Photovoltaikanlage mit Stromspeicher, ist das Heizen mit einer Wärmepumpe eine rundum ökologische Angelegenheit, die ein gutes Gewissen bringt und absolut CO2-neutrale Heizenergie zur Verfügung stellt.