Wärmepumpen sind eine beliebte Methode zum Heizen. Zum einen können Sie mit dem Heizsystem Kosten sparen, zum anderen schon Sie die Umwelt. Die Energie, die Wärmepumpen nutzen, werden unbegrenzt und kostenlos von der Umwelt – in der Luft, im Wasser und im Erdreich – zur Verfügung gestellt. Die Heizung benötigt nur einen geringen Anteil Strom, um die Energie für die Heizkörper nutzbar zu machen und für angenehme Temperaturen im Haus zu sorgen. Somit ist die Wärmepumpe als Heizung nicht auf fossile Brennstoffe angewiesen und trägt maßgeblich zum Klimaschutz bei.
In unserem Ratgeber erfahren Sie wie Wärmepumpen funktionieren, welche Voraussetzungen für den Einbau erfüllt sein sollten, wie viel die Heizungen kosten und vieles mehr.
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Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Die Funktionsweise einer Wärmepumpe verläuft im Prinzip genau umgekehrt, wie bei einem Kühlschrank: durch das Verdampfen, Verdichten, Komprimieren und Entspannen eines Kältemittels. So wird die gewonnene Wärme – aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser – durch die Wärmepumpe zum Heizen nutzbar gemacht und auf die Heizung die übertragen.
Mit der Hilfe von Strom wird die Wärme aus der Umwelt im Haus auf eine höhere Temperatur erhitzt, die sich zum Heizen von Gebäuden eignet. Dabei funktioniert die Wärmepumpe wie folgt:
Zunächst wird das flüssige Kältemittel in der Wärmepumpe zum Verdampfen gebracht. Dies geschieht bereits bei relativ niedrigen Temperaturen, sodass die Wärme aus dem Erdreich im Winter dafür schon genügt. In einem mit Strom betriebenen Kompressor wird das verdampfte Kältemittel verdichtet, um den Druck und die Temperatur des Kältemittels zu erhöhen. Anschließend wird das Kältemittel in einem Kondensator komprimiert und gibt die Wärme an das Heizungswasser ab. Nun ist das Kältemittel zwar flüssig, steht allerdings noch unter Druck. Durch das Entspannungsventil gelangt das Mittel wieder auf das niedrigere Druckniveau und in den Verdampfer, wo das Kreislauf-Prinzip der Wärmepumpe wieder von neuem beginnt.
Die Funktion der Wärmepumpe ist es also, das Wasser in der Heizung auf die nötige Vorlauftemperatur zu bringen und für eine angenehme Wärme der Heizkörper im Haus zu sorgen. Mit der Funktionsweise der Wärmepumpe gelingt dies zum größten Teil aus der Umweltwärme, sprich aus Luft, Grundwasser und Erdreich.
Wärmepumpen senken Heizkosten
Da die erzeugte Heizwärme einer Wärmepumpe zu etwa drei Vierteln aus kostenloser Erdwärme besteht, sind die Kosten bei diesem Heizsystem besonders niedrig. Die für den Betrieb benötigten Stromkosten sind vergleichsweise niedrig, da nur ein verhältnismäßig geringer Anteil an Strom benötigt wird, um 100 Prozent Heizleistung zu erreichen. Wärmepumpenheizungenarbeiten wesentlich effizienter als Öl- oder Gasheizungen, da keine Energie beim Verbrennungsvorgang verloren geht. Im Gegenteil: Die hinzugefügte Energie wird vor dem Beheizen quasi vervierfacht. So sind Wärmepumpen selbst bei steigenden Strompreisen auf lange Sicht finanziell lohnenswert.
Wärmepumpen sind umweltfreundlich
Wärmepumpen gelten unter den Heizungssystemen als besonders umweltfreundlich – schließlich heizen sie nicht nur besonders effizient, sondern auch noch nahezu emissionsfrei. Wärmepumpen nutzen die im Erdreich, in der Luft oder im Wasser natürlich vorkommende Energie als Wärmequelle und bringen diese mithilfe von Strom auf eine zum Heizen geeignete Temperatur. Insgesamt nutzt eine Wärmepumpe dadurch zu drei Vierteln kostenlose und nachhaltige Energie und nur zu einem Viertel Strom. Da somit keine weiteren Rohstoffe verbrannt werden, verursacht die Heiztechnik mit einer Wärmepumpe nahezu keine Emissionen. Die wenigen der Wärmepumpe zugeschriebenen Emissionen entstehen lediglich im entsprechenden Kraftwerk, welches den benötigten Strom liefert.
Je mehr auch hier auf Strom aus erneuerbaren Energien gesetzt wird, desto mehr CO2 kann zusätzlich eingespart werden und umso umweltfreundlicher ist die Wärmepumpe als Heizung insgesamt.
Welche Voraussetzungen sollte ein Gebäude erfüllen, bevor eine Wärmepumpe installiert wird?
Wärmepumpen sind im Neubau die am häufigsten installierten Heizungen. Aber auch in Altbauten oder bestehenden Gebäuden können sie sparsam und umweltfreundlich betrieben werden. Allerdings müssen zunächst einige Voraussetzungen erfüllt werden, damit eine Wärmepumpe im Altbau wirklich sinnvoll ist. Ansonsten verbraucht das Heizsystem zu viel Strom und schadet Klima und Geldbeutel zugleich.
Folgende Voraussetzungen sind für Einbau einer Wärmepumpe empfehlenswert:
Wärmeschutz: Das Gebäude sollte über eine gute Dämmung und moderne Fenster verfügen, damit nur wenig Wärme verloren geht.
Große Heizkörper: Mit großen Heizkörpern für die Wärmepumpe, wie z. B. einer Wandheizung oder einer Fußbodenheizung, reichen bereits geringe Temperaturen des Heizwassers, um das Haus zu heizen.
Sind die beiden Voraussetzungen bei einem Altbau oder einem bestehenden Gebäude nicht gegeben, sollten Sanierungsmaßnahmen vorgenommen werden, bevor eine Wärmepumpe zum Heizen installiert wird.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
In der Praxis glänzen Wärmepumpen u. a. durch Effizienz und Sauberkeit, da sie die ohnehin vorhandene Wärme der Umwelt nutzen. So schonen Wärmepumpenheizungen sowohl die Umwelt als auch den Geldbeutel des Heizsystem-Besitzers. Man unterscheidet Wärmepumpen anhand der Wärmequelle, aus der die Energie zum Heizen gewonnen wird in 3 Gruppen: Luftwärmepumpen, Erdwärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen.
Zu den bekanntesten Arten von Wärmepumpen zählen: Luft-Luft-Wärmepumpen, Luft-Wasser-Wärmepumpen, Wasser-Wasser-Wärmepumpen, Sole-Wasser-Wärmepumpen, Warmwasser-Wärmepumpen, und Großwärmepumpen.
Leistung und Effizienz einer Wärmepumpe
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird mit Hilfe der Jahresarbeitszahl angegeben. Je effizienter eine Wärmepumpe arbeitet, desto höher ist die Jahresarbeitszahl. Die Kennzahl gibt an, wie viele Einheiten Wärme die Heizung im Jahresschnitt aus einer eingesetzten Einheit Energie gewinnt. Beträgt die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe bspw. 5, gibt sie pro kWh Strom im Durchschnitt 5 kWh Wärme an das Gebäude ab. Da ein Großteil des Stroms in Deutschland noch aus Großkraftwerken stammt, gelten Wärmepumpen aktuell erst ab einer Jahresarbeitszahl von 3 als effizient. Mit einem steigenden Anteil an erneuerbaren Energien und Ökostrom werden Wärmepumpen zunehmend umweltfreundlicher.
Die Herstellerangaben zur Effizienz von Wärmepumpen beruhen auf Messungen in Laborumgebungen. In der Praxis werden die angegebenen Jahresarbeitszahlen nur selten erreicht. Deshalb ist es wichtig, sich vor der Anschaffung einer Wärmepumpe beraten zu lassen, welche Wärmequelle für Ihr Gebäude am besten geeignet ist.
Was sagt die COP-Kennzahl über die Leistung der Wärmepumpe aus?
Die Leistungszahl COP (coefficient of performance) gibt ähnlich wie die Jahresarbeitszahl Auskunft über das Verhältnis von eingesetzter Energie und gewonnener Wärme. Der COP einer Wärmepumpe ist jedoch nicht so aussagekräftig wie die Jahresarbeitszahl. Die Leistungszahl COP stellt lediglich eine Momentaufnahme dar, wohingegen die Jahresarbeitszahl einen durchschnittlichen Wert über das ganze Jahr widerspiegelt, der verschiedene Bedingung berücksichtigt.
Wie viel Strom braucht eine Wärmepumpe im Jahr?
Der Stromverbrauch ist von vielen Faktoren abhängig und stellt einen großen Teil der Betriebskosten von Wärmepumpen dar. Neben dem gewählten Modell und dessen Jahresarbeitszahl sind auch die Außentemperaturen und die Anpassung der Wärmequelle an den tatsächlichen Heizbedarf entscheidend. Deshalb kann der Stromverbrauch einer Wärmepumpe je nach Gegebenheit extrem stark schwanken.
Der durchschnittliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe liegt bei 27 bis 42 kWh pro m². Bei einer 70 m² Wohnung läge der durchschnittliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe pro Jahr somit zwischen 1.890 und 2.940 kWh.
Was kostet eine Wärmepumpe?
Je nach Art der Wärmepumpe variieren die Kosten in der Anschaffung stark. So können die Kosten für eine Heizung mit Wärmepumpe inklusive des Einbaus durchaus zwischen 15.000 und 35.000 Euro liegen. Am günstigsten sind hierbei in der Regel Luftwärmepumpen, wohingegen Grundwasser-Wärmepumpen am teuersten sind.
Einen Teil der Kosten können Sie aber mit Hilfe von Förderungen erstatten lassen. Die höheren Kosten in der Anschaffung für Grundwasser-Wärmepumpen zahlen sich meist durch einen höheren Wirkungsgrad und niedrigere Stromkosten aus.
Was kostet eine Wärmepumpe pro Jahr?
Laut Heizspiegel 2022 lagen die durchschnittlichen Kosten für eine Heizung mit Wärmepumpe in Deutschland bei 840 € für eine 70 m² Wohnung. Allerdings sind die Energiepreise gestiegen, wodurch für das folgende Jahr ein Anstieg auf etwa 1.285 Euro prognostiziert wird.
Die genauen Kosten sind von der Größe und Dämmung des Gebäudes, der Art der Wärmepumpe und dem Strompreis abhängig. In der Regel arbeiten Erdwärmepumpen effizienter als Luftwärmepumpen und verbrauchen weniger Strom. Aufgrund des höheren Stromverbrauchs können die jährlichen Kosten für Luftwärmepumpen durchaus höher als im Durchschnitt ausfallen.
Im laufenden Betrieb fallen für Wartungen der Wärmepumpe nur geringe Kosten an. Mit wenigen Ausnahmen gibt es keine allgemeingültige gesetzliche Vorschrift, wie oft eine Wärmepumpe gewartet werden muss. Allerdings wird eine Wartung einmal pro Jahr empfohlen. Die jährlichen Kosten für die Wartung liegen ungefähr zwischen 100 und 150 Euro.
Förderung von Wärmepumpen
Im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude der BAFA können Sie einen Zuschuss von bis zu 40 Prozent beim Umstieg auf eine Wärmepumpe als Heizung erhalten. In den meisten Fällen liegt die BAFA-Förderung zwischen 20 und 35 Prozent. Der Höchstsatz der Förderung für Wärmepumpen kann nur beim Umrüsten einer Ölheizung erhalten werden.
Günstiger Strom für Ihre Wärmepumpe
Wärmepumpen sollten Sie nicht mit dem normalem Haushaltsstrom betreiben, sondern mit speziellen Tarifen für Wärmestrom. Der Strom wird hier ausschließlich zur Erzeugung von Wärme verwendet. Bei den Tarifen profitieren Sie von einem Strompreis der meist einige Cent pro kWh unter dem Preis für Haushaltsstrom liegt. Den Wärmestrom von energis können Sie nicht nur zum Heizen mit einer Wärmepumpe nutzen, sondern z. B. auch für Nachtspeicherheizungen.
Fazit: Vor- und Nachteile von Wärmepumpen
Insgesamt bieten Wärmepumpen eine Reihe von Vor- und Nachteilen. Ihre hohe Energieeffizienz, die Nutzung erneuerbarer Energien und ihr umweltfreundlicher Betrieb sind die größten Vorteile einer Wärmepumpe. Durch die Senkung der Betriebskosten und die potenzielle Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen können sie langfristig zu Kosteneinsparungen beitragen. Allerdings fallen die Kosten in der Anschaffung oft höher aus als bei herkömmlichen Heizsystemen, was zu einer längeren Amortisationszeit führen kann. Diese kann aber durch staatliche Förderungen reduziert werden. Um einen möglichst effizienten Betrieb zu gewährleisten, ist die richtige Größe, Wahl der Wärmequelle als auch die Installation wichtig. Eine Beratung durch einen Experten im Vorfeld ist deshalb empfehlenswert.
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