Stetig steigende Energiepreise veranlassen immer mehr Hausbesitzer sich nach Alternativen umzusehen. Da knapp 90 % des Energiebedarfs eines Hauses auf die Warmwassererzeugung und die Heizung entfallen, ergibt sich hier das höchste Einsparpotential. Eine in Deutschland noch recht unbekannte Alternative zu Öl- oder Gasheizanlagen ist die Wärmepumpe. Sie unterscheiden sich zu herkömmlichen Heizungsanlagen durch ihre hohe Effizienz, der Nutzung regenerativen Energien und den äußerst geringen Betriebskosten. Gerade bei Neubauten erfreut sich diese Form der Heizanlage wachsender Beliebtheit, allerdings ist die Installation unter gewissen Voraussetzungen auch bei bereits bestehenden Häusern möglich.
1. Funktionsweise
Wärmepumpen erzeugen die benötigte Energie aus Umweltwärme. Sie nehmen dazu die Wärmeabstrahlung der Luft, des Erdreiches oder des Grundwassers auf und erzeugen daraus höhere Temperaturen. Dazu sei bemerkt, dass sogar bei Lufttemperaturen von –20°C die volle Funktion gewährleistet ist. Heizleistung erzeugt die Wärmepumpe durch einen geschlossenen Kreislauf. Die Wärme aus Erde, Luft oder Wasser wird aufgenommen und durch ständige Verformung erhöht. Die verwendete Kreislaufflüssigkeit wird dazu erst verdampft und dann komprimiert, wodurch Wärme entsteht. Danach folgt die Verflüssigung und Expandierung des Mittels und der Kreislauf beginnt erneut. Hitze wird also nicht durch einen Brennvorgang erzeugt, weswegen keine fossilen Brennstoffe benötigt werden, sondern lediglich Elektrizität, um die Wärmepumpe zu betreiben. Die durch die Komprimierung erzeugte Wärme wird dann als Heizungswärme oder zur Warmwassererzeugung abgegeben. Grundsätzlich kann die Wärmepumpe mit der Funktionsweise eines Kühlschrankes in umgekehrter Weise verglichen werden. Ein nicht zu unterschätzender weiterer Vorteil der Wärmepumpe ist, dass sie im Sommer ebenfalls als Kühlung verwendet werden kann und so das ganze Jahr hindurch das Haus angenehm temperiert wird.
2. Modelle
Es gibt derzeit drei Hauptmodelle an Wärmepumpen. Alle arbeiten mittels der gleichen, oben beschriebenen Funktionsweise und unterscheiden sich nur durch die Quelle, durch die die benötigte Energie aufgenommen wird.
2.1 Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme)
Sie stellt die derzeit beliebteste und am meisten verbreitete Variante dar. Als Wärmequelle wird hier das Erdreich verwendet, dass ganzjährig stabile Temperaturen bietet. Deshalb ist ein monovalenter Betrieb, als ohne zusätzliche Wärmeerzeugung, möglich. Dazu werden vor Inbetriebnahme entweder horizontale Sonden mit eine Länge, die von der benötigten Heizleistung abhängt, schlaufenförmig im oberen Erdreich (bis zu 5 Meter tief) verlegt oder mehrere parallele, vertikale Bohrungen auf bis zu 100 Meter vorgenommen, in denen die Sonden dann platziert werden. Die Verlegung der horizontalen Sonden behindert eine spätere Gartenanlage kaum, es sollte lediglich darauf geachtet werden, dass tiefwurzelnde Pflanzen nicht in die Nähe der Rohre gesetzt werden. Eine weitere Rolle für die Effizienz der Wärmepumpe spielt die Bodenbeschaffenheit. Grundsätzlich kann gesagt werden, dass die Pumpe umso effizienter arbeitet und damit umso weniger Sondenlänge nötig ist, je wasserreicher der Erdboden ist. Die Kosten für diese Wärmepumpenart belaufen sich für ein Einfamilienhaus auf circa 15.000 €, wobei noch der jährliche Stormverbrauch von ca. 400,- € berücksichtigt werden muss. Dazu kommen noch die einmaligen Kosten für die Erdarbeiten.
2.2 Luft-Wasser-Wärmepumpe
Sie nutzt als Wärmequelle die angesaugte Umgebungsluft und stellt die kostengünstige Variante dieser Heizmöglichkeit dar, die den geringsten Umbauaufwand mit sich bringt. Allerdings muss hier mit auf lange Sicht etwas erhöhten Kosten durch den gesteigerten Stromverbrauch gerechnet werden. Nutzbar ist die Umgebungsluft bis zu einer Temperatur von bis zu 7° C, erst darunter wird einer Zusatzheizung als Elektrobasis benötigt. Die Kosten für diese Art der Wärmepumpe belaufen sich bei einem Einfamilienhaus auf ca. 11.000,- € zuzüglich der jährlichen Stromkosten von etwa 700,- €.
2.3 Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Die oben genannten Variante der Wärmepumpe ist gekennzeichnet durch die besten Effizienzdaten aller Modelle, da Grundwasser das ganze Jahr über ausreichend warm ist und am besten genutzt werden kann. Auch hier handelt es sich, wie bei der Erdwärme-Pumpe, um einen monovalenten Betrieb. Allerdings werden an die Qualität der Grundwassers sehr hohe Kriterien gestellt, die bei Nichterfüllung durch Verockerung zum Totalausfall der Heizanlage führen können. Da die benötigten Grundwasserbrunnen aus Kostengründen nur bis zu einer Tiefe von 20 Metern gegraben werden können, ist diese Variante nur in Gegenden mit relativ hohem Grundwasserstand möglich. Dort werden diese Anlagen aber sehr effizient betrieben. Die Kosten belaufen sich hier auf circa 14.000,- € zuzüglich der jährlichen Stromkosten für ein Einfamilienhaus von ca. 400,- €. Dazu kommen noch die einmaligen Kosten für die Erdarbeiten.
3. Vorteile der Wärmepumpen
Im folgenden werden die Vorteile der verschiedenen Arten der Wärmepumpe gegenüber herkömmlichen Gas- oder Ölheizungen aufgeführt:
Es werden keine fossilen Brennstoffe benötigt, wodurch die Heizkosten um durchschnittlich 50 % gesenkt werden.
Wärmepumpen sind mitunter die umweltverträglichsten Heizmethoden, da keine schädlichen Umweltemissionen abgegeben werden.
• Es wird kein Vorratsraum für Brennstoffe benötigt.
• Die Wärmepumpe selbst hat einen Platzbedarf von circa 1 m² und arbeitet wesentlich leiser als Brennkammerheizungen.
• Das Haus benötigt keinen Schornstein, außerdem ist die jährliche Kontrolle eines Schornsteinfegers nicht nötig.
• Die Wärmepumpe arbeitet nahezu wartungsfrei.
• Es besteht keine Abhängigkeit von fossile Brennstoffen, lediglich Strom wird zum Betrieb benötigt.
• Im Sommer kann die Wärmepumpe zur Kühlung verwendet werden
• Die hohen Anschaffungskosten amortisieren sich innerhalb weniger Jahre
4. Worauf man achten sollte
Um eine Wärmepumpe bei bereits bestehenden Häusern zu installieren ist es nötig, dass der Bohrer bei Erd- und Grundwasserwärmepumpen eine Zufahrtsmöglichkeit hat. Außerdem müssen bereits bestehende Gärten bei der Verlegung von horizontalen Erdsonden neu angelegt werden, nachdem die Erdarbeiten abgeschlossen sind.
Vor der Bohrung (abgesehen von Luft-Wärmepumpen) müssen genaue Erkundigungen über die Bodenbeschaffenheit und die Höhe und Qualität des Grundwassers eingeholt werden.
Es sollte genau überlegt sein, ob das Haus zukünftig über Heizkörper oder Fußbodenheizung beheizt werden soll. In der Regel ist Fußbodenheizung die bessere Alternative, da durch die große Oberfläche im Haus eine Erwärmung des Wassers auf 35°C durchaus ausreichend ist, wohingegen Heizkörper mit kleiner Oberfläche auf ca. 50°C erwärmt werden müssen.
5. Fazit
In den meisten Fälle ist die Anschaffung einer Wärmepumpe beim Neubau eines Hauses bzw. einer Sanierung eine echte zukunftsorientierte Alternative. Besonders die effizienten Methoden der Erdwärme- und Grundwasserwärmepumpe amortisieren sich schon nach wenigen Jahren und machen die Hausbesitzer unabhängig von der Versorgung mit fossilen Brennstoffen und ist noch dazu eine der umweltschonendsten Methoden, sein Haus zu heizen.
Die Zukunft beginnt jetzt – mit der Wärmepumpe!