Wärmepumpen liefern effizient und umweltfreundlich Heizenergie, indem sie die Energiedifferenz zwischen einem Haus und seiner Umgebung – dem Grundwasser oder der Luft – ausnutzen. Nach der anfänglichen Investition, für die es Fördermittel gibt, sinken die Heizkosten. Außerdem können die Nutzer von Wärmepumpen auf ihren Beitrag zum Klimaschutz stolz sein.
Funktionsprinzip einer Wärmepumpe
Die Pumpe leitet ein Kühlmittel zu einer Wärmequelle, die das Grundwasser, die Erdwärme oder die Umgebungsluft sein kann. Das Kühlmittel muss beim Kontakt mit dieser Wärmequelle kälter als die Quelle sein.
Sollte die Quelle die Umgebungsluft sein, muss das Kühlmittel im Winter also sehr kalt sein, doch es gibt auch die Möglichkeit, die Rauminnenluft oder die warme Abluft einer elektrischen Anlage (zum Beispiel der Lüftung) zu nutzen.
Beim Kontakt nimmt das Kühlmittel durch die Temperaturdifferenz die Energie der Wärmequelle auf, wird zurückgeleitet und expandiert dann in einem Wärmeaustauscher zu Dampf. Dabei gibt es die aufgenommene Energie an den Wasserkreislauf der Wärmepumpe ab, wird wieder abgekühlt und erneut zur Wärmequelle geleitet. Dieses Prinzip funktioniert in umgekehrter Weise in jedem Kühlschrank.
Arten und Kosten von Wärmepumpen
Es gibt mehrere Varianten von Wärmepumpen, die sich danach unterscheiden, zwischen welchen Medien die Energie ausgetauscht wird: zwischen dem Grundwasser und der Luft im Gebäude, zwischen oberflächennäherem Grundwasser oder zwischen der Außen- und der Innenluft. Grob unterscheidet man diese Modellvarianten:
- Erdwärmepumpe
- Luft-Wasser-Wärmepumpe
- Wasser-Wärmepumpe
- Luft-Luft-Wärmepumpe
Die Kosten zwischen verschiedenen Wärmepumpen unterscheiden sich stark und setzen sich aus den drei Komponenten Anschaffung, Installation und Betrieb zusammen. Es ist dennoch nicht hilfreich, nur nach der günstigsten Wärmepumpe zu schauen, denn auch die Umgebungsbedingungen spielen für die Einsatzmöglichkeit und Effizienz eine Rolle.
Ein einfaches Beispiel: Grundwasserwärmepumpen beziehen die Energie aus Grundwasser ab 10 m Tiefe, das dort eine konstante, wetterunabhängige Temperatur von 10 °C hat. Die Bohrung und die Errichtung der Anlage sind teure Maßnahmen. Erdsonden hingegen liegen knapp unter der Erdoberfläche, was deutlich günstiger zu installieren ist, doch sie benötigen viel Platz und lohnen sich erst ab einer Grundstücksfläche von mindestens 1.000 m².
Luft-Luft-Wärmepumpen sind vergleichsweise günstig, aber gerade im Winter bei sehr kalten Außentemperaturen nicht sehr effizient. Unter bestimmten bauartlichen Bedingungen des Hauses – zum Beispiel lange Front nach Süden – können sie sich dennoch lohnen.
Grundsätzlich hängen die geeignete Variante und damit die Kosten vom Gebäude und dessen Standort ab. Es sind die Bodenbeschaffenheit, die Größe des Gebäudes und dessen Dämmung zu beachten. Im Betrieb sind Wärmepumpen grundsätzlich günstiger als andere Heizungsvarianten.
Die Anschaffung rentiert sich stets auf längere Sicht. Wann sich die Pumpe endgültig amortisiert, muss im Einzelfall berechnet werden – es können fünf oder auch zehn Jahre sein. Interessenten sollten aber immer daran denken, dass sie erneuerbare Energie (Erd- oder Umgebungswärme) für ihre Heizung nutzen und damit einen deutlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Kosten der Anschaffung
Hierbei sind wie vorn erwähnt die Kosten der Pumpe selbst, die Installation und die Erschließung der betreffenden Wärmequelle zu berücksichtigen. Die Wärmequelle macht den größten Unterschied bei den Kosten aus. Wenn die Energie aus der Erde bzw. dem Grundwasser bezogen wird, sind die Kosten am höchsten.
Es sind bei Grundwasserpumpen teure Bohrungen nötig, für die auch Genehmigungen einzuholen sind. Bei den Kosten sind wiederum Möglichkeiten der Förderung zu beachten. Dadurch ist im Zusammenhang mit den niedrigen Betriebskosten eine Wärmepumpe insgesamt wiederum sehr kostengünstig. Ein Preisvergleich einzelner Pumpenvarianten sieht in etwa so aus:
- Erdwärmepumpe mit Erdsonden: 23.000 Euro
- Erdwärmepumpe mit Wärmekollektoren: 18.000 Euro
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe: 25.000 Euro
- Luft-Wasser-Wärmepumpe (innen): 12.000 Euro
- Luft-Wasser-Wärmepumpe (außen): 12.500 Euro
- Luft-Luft-Wärmepumpe: 14.000 Euro
Kosten im Betrieb
Im Betrieb spielt der laufende Stromverbrauch die Hauptrolle. Daneben fallen Wartungskosten an. Die Energieeffizienz der Wärmepumpe beeinflusst den Stromverbrauch und hängt wiederum von der genutzten Ressource ab.
Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind sehr effizient und im üblichen Eigenheim mit rund 120 – 140 m² Wohnfläche mit jährlichen Stromkosten von durchschnittlich 400 Euro zu betreiben. Die günstigeren Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpen verbrauchen hingegen jährlich für etwa 1.000 Euro Strom.
Wenn der Strom aus einer eigenen Solaranlage käme, wäre er – sofern sich diese bereits amortisiert hat – fast kostenlos und zudem absolut umweltfreundlich. Hier sehen Sie die jährlichen Stromkosten der einzelnen Pumpenvarianten bei einem Bezug aus dem öffentlichen Netz:
- Erdwärmepumpe: ca. 400 Euro
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe: ab 400 Euro
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: 1.200 Euro
- Luft-Luft-Wärmepumpe: 1.000 Euro
Für den Stromverbrauch der Wärmepumpe spielt außerdem die Art der verwendeten Heizung eine Rolle. Idealerweise sind für die effiziente Heizung nicht zu große Temperaturunterschiede zu überwinden. Das gelingt am besten mit Fußboden- und Wandheizungen.
Für welche Häuser sind Wärmepumpen am besten geeignet?
Am ehesten eignen sich Wärmepumpen in einem energieeffizienten Neubau. Er sollte gut gedämmt sein und über eine Fußboden- oder Wandheizung verfügen. Für die Energiequelle muss Platz vorhanden sein: Bei Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen ist das der Garten.
Das Grundwasseraquifer muss in einer akzeptablen Tiefe (möglichst nicht deutlich unter 10 m) liegen. Luftwärmepumpen sind daher deutlich vielseitiger einsetzbar, werden aber gerade im Winter in der Regel im Zusammenhang mit einem weiteren Wärmeerzeuger betrieben.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe wird durch ihre sogenannte Jahresarbeitszahl dargestellt. Das ist die Relation von aufgewendetem Strom zu erzeugter Heizenergie. Die meisten Wärmepumpen erreichen eine Jahresarbeitszahl zwischen 2,8 bis (bestenfalls) 4,0. Bei 4,0 würden also nur 25 % elektrische Energie für die Erzeugung des Äquivalents an Heizenergie aufgewendet, bei einer Jahresarbeitszahl von 2,8 wären es 35,7 %.
Es gilt grundsätzlich: Ab der Jahresarbeitszahl von 2,6 lohnt sich die Wärmepumpe umwelt-, energie- und finanztechnisch. Wie viel Heizkosten konkret gespart werden, hängt natürlich von Vergleichswert ab: Die sonstigen Heizkosten könnten schließlich für eine Öl-, Gas- oder Pelletheizung anfallen und wären damit unterschiedlich hoch. Man geht aber pauschal von Einsparmöglichkeiten um 40 bis 50 % aus.
Im Einzelfall hängt das auch von der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe ab. Diese muss wie jede Anlage auch gewartet werden, aber die Kosten hierfür sind etwas geringer als bei Öl- und Gasheizungen.
Die Amortisation einer Wärmepumpe erfolgt nach frühestens fünf und höchstens 10 Jahren (sehr selten 11 bis 12 Jahre). Dabei setzt man freilich günstige Bedingungen und das Ausschöpfen aller Fördermöglichkeiten voraus.
Auch sollten Sie sich nach einem Stromanbieter umschauen, der für Wärmepumpen einen besonders günstigen Tarif anbietet. Solche Anbieter sind nach wie vor zu finden.
Förderung von Wärmepumpen
Da die Anschaffungskosten von Wärmepumpen hoch sind, scheuen viele Haushalte vor der umweltfreundlichen Variante zurück. Der Staat fördert daher diese Heizungsform unter bestimmten Voraussetzungen. Ein Förderantrag ist rechtzeitig vor Installation einzureichen.
Es gibt die Förderungen als Zuschuss vom BAfA (Bundesamt für Wirtschaft-und Ausfuhrkontrolle) und als zinsgünstigen Kredit von der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau). Diese beiden Förderungen sind nicht kombinierbar.
- BAfA-Förderung: Wer eine Wärmepumpe für die Heizung und warmes Trinkwasser nutzt, erhält auf Antrag eine BAfA-Förderung von bis zu 35 % der Kosten (Stand: Januar 2020). Es sind hierfür technische Mindestanforderungen zu erfüllen, welche die BAfA in dieser Liste nennt.
- KfW-Förderung: Hier gibt es das Programm 270. Investoren können einen zinsgünstigen Kredit beantragen, der Zinssatz liegt im Januar 2020 bei 1,03 %. Er wird halbjährlich an die Zinsentwicklung auf dem Kapitalmarkt angepasst.
Der Einbau einer Wärmepumpe unter Zuhilfenahme der Fördermittel lohnt sich auf jeden Fall. Die Anbieter solcher Anlagen beraten zur Förderung und unterstützen den Förderantrag.
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