Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das Umweltwärme nutzt, um ein Gebäude zu beheizen. Im Gegensatz zu anderen Heizsystemen, die auf der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas basieren, arbeitet eine Wärmepumpe mit Strom und nutzt die Wärmeenergie aus der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich. Dadurch kann die Wärmepumpe eine effektive und umweltfreundliche Option für die Beheizung eines Gebäudes sein.
Die Hauptkomponenten einer Wärmepumpe sind folgende:
- Verdampfer
- Kompressor (Verdichter)
- Kondensator (Verflüssiger)
- Arbeitsmittel (Kältemittel)
Der Verdampfer entzieht der Umgebung Wärmeenergie, der Kompressor erhöht den Druck sowie die Temperatur dieser Energie und der Kondensator gibt die Wärme im Gebäude wieder ab.
Wussten Sie?
Eine Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt. Während ein Kühlschrank Wärme aus dem Inneren nach außen abführt, nimmt eine Wärmepumpe Wärme aus der Umgebung auf und wandelt sie in Heizenergie für das Gebäude um. Die gewonnene Wärme wird dann über ein System von Heizkörpern oder Fußbodenheizungen im Gebäude verteilt.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, z.B.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen
- Erdwärme-Wärmepumpen
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Welche Art von Wärmepumpe für ein Gebäude am besten geeignet ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Größe des Gebäudes, der Geographie des Standorts und den individuellen Bedürfnissen des Nutzers.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie aus der Umgebungsluft zur Beheizung eines Gebäudes und zur Warmwasserbereitung.
Konkrete Funktionsweise: Ein Ventilator saugt die Außenluft an und leitet sie zum Verdampfer der Wärmepumpe. Dort nimmt ein spezielles Kältemittel die Wärme auf und verdampft. Anschließend wird das gasförmige Kältemittel im Verdichter komprimiert, wodurch seine Temperatur steigt. Die so gewonnene Wärme wird über einen Wärmetauscher an das Heizsystem und die Warmwasserversorgung abgegeben. Danach kühlt das Kältemittel ab, verflüssigt sich wieder und der Kreislauf beginnt von vorn.
Vorteile:
✅ Relativ günstige Anschaffung und Installation
✅ Keine Genehmigung oder Bohrungen nötig
✅ Gut für Nachrüstungen in Bestandsgebäuden geeignet
Nachteile:
⛔️ Weniger effizient bei sehr kalten Temperaturen
⛔️ Außengerät kann Geräusche erzeugen
⛔️ Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur (bei starkem Frost sinkt die Effizienz)
Besonders geeignet für: Häuser mit gut gedämmtem Gebäudezustand, Neubauten oder Bestandsgebäude mit Fußbodenheizung/Niedertemperaturheizkörpern
Erdwärme-Wärmepumpe
Eine Erdwärme-Wärmepumpe nutzt die gespeicherte Wärme im Erdreich zur Beheizung eines Gebäudes.
Konkrete Funktionsweise: Entweder wird ein Erdkollektor flach im Boden verlegt oder eine Erdsonde in größere Tiefen gebohrt. Eine spezielle Soleflüssigkeit zirkuliert in diesen Leitungen und nimmt die Wärme aus dem Boden auf. Die Wärmepumpe entzieht der Sole die Energie, erhöht die Temperatur und gibt die gewonnene Wärme an das Heizsystem weiter. Anschließend fließt die abgekühlte Sole zurück ins Erdreich, um erneut Wärme aufzunehmen.
Vorteile:
✅ Sehr hohe Effizienz, da die Erdreichtemperatur stabil ist
✅ Funktioniert auch bei starkem Frost zuverlässig
✅ Lange Lebensdauer
✅ Geringe Betriebskosten
✅ Leise und unauffällig – kein Außengerät nötig
Nachteile:
⛔️ Hohe Installationskosten
⛔️ Genehmigungspflicht für Bohrungen in vielen Regionen
⛔️ Platzbedarf für Erdkollektoren bei flacher Verlegung
⛔️ Nicht überall möglich (abhängig von Bodenbeschaffenheit)
Besonders geeignet für: Neubauten, gut gedämmte Gebäude und Regionen mit kalten Wintern sowie Fußbodenheizungen und langfristige Nutzung, erfordert jedoch genügend Platz für Erdkollektoren oder Bohrungen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt die konstante Temperatur von Grund- oder Oberflächenwasser zur Wärmegewinnung.
Konkrete Funktionsweise: Über einen Förderbrunnen wird Wasser entnommen und zur Wärmepumpe geleitet, die ihm Wärme entzieht. Diese gewonnene Wärme wird an das Heizsystem und die Warmwasserversorgung abgegeben. Anschließend wird das abgekühlte Wasser über einen Schluckbrunnen wieder ins Erdreich zurückgeführt. Da Wasser ganzjährig eine stabile Temperatur hat, arbeitet die Wasser-Wasser-Wärmepumpe besonders effizient.
Vorteile:
✅ Sehr hohe Effizienz durch konstante Wassertemperatur (~10°C), selbst im Winter
✅ Geringer Platzbedarf im Vergleich zu Erdkollektoren oder -sonden
✅ Stabile Leistung unabhängig von der Außentemperatur
Nachteile:
⛔️ Genehmigungspflichtig, da Wasserrechte eingehalten werden müssen
⛔️ Nicht überall realisierbar, da eine ausreichende Wassermenge und -qualität nötig ist
⛔️ Hohe Investitionskosten durch Brunnenbohrungen
Besonders geeignet für: Gebäude mit hohem Heizbedarf, Regionen mit gut verfügbarem und sauberem Grundwasser, effiziente, langfristige Heizlösungen
Wussten Sie?
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird durch ihren Coefficient of Performance (COP) bestimmt, der angibt, wie viel Wärmeenergie sie im Verhältnis zur verbrauchten elektrischen Energie produziert. Ein höherer COP bedeutet eine höhere Effizienz.
Ab wann lohnt sich eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe kann sich lohnen, wenn Sie ein energieeffizientes und umweltfreundliches Heizsystem suchen. Die tatsächlichen Einsparungen hängen von vielen Faktoren ab, wie z.B. der Größe des Gebäudes, der Art der Wärmepumpe, der Effizienz des Systems und den Energiepreisen in Ihrer Region. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage können Sie Ihr Haus komplett unabhängig von Energieversorgern beheizen.
Damit sich die Installation einer Wärmepumpe in einem älteren Haus lohnt, müssen viele Faktoren wie zum Beispiel die vorhandene Dämmung und die bereits verbauten Heizkörper passen.
Doch egal ob Neu- oder Altbau, in beiden Fällen empfehlen wir vor der Anschaffung, den Rat einer Expertin oder eines Experten einzuholen. Vielleicht lohnt es sich für Sie, zuerst einige energetische Sanierungsmaßnahmen an Ihrer Immobilie durchzuführen, bevor Sie sich einer Wärmepumpe widmen?
Mit welchen Kosten muss man rechnen?
Die Kosten für eine Wärmepumpe variieren je nach Art und Größe der Wärmepumpe, der Art des Gebäudes, der Installationskosten und der Region. Hier finden Sie grobe Richtwerte für die Anschaffung, die Installation und den Betrieb verschiedener Wärmepumpen.
Anschaffung und Installation
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: ca. 12.000 bis 25.000 Euro
- Erdwärme-Wärmepumpe: ab ca. 20.000 Euro (inkl. Bohrung/Erdarbeiten)
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe: ca. 15.000-25.000 € (inkl. Brunnenbau)
Laufende Betriebskosten
- Stromkosten: ca. 500–1.500 € pro Jahr, abhängig vom Verbrauch
- Wartungskosten: ca. 100–300 € pro Jahr (bei Erdwärme meist geringer)
Auch wenn die Anschaffungskosten im ersten Moment relativ hoch wirken, auf lange Sicht können Sie die hohen Anschaffungskosten durch niedrigere Betriebskosten über die Lebensdauer der Wärmepumpe aber ausgleichen.
Fazit
Grundsätzlich werden umweltfreundliche und kostensparende Heizlösungen in Deutschland immer beliebter. Auch die Nachfrage nach Wärmepumpen steigt weiter an und die Hersteller kommen mit der Produktion der Systeme nicht hinterher.
Laut dem Bundesverband Wärmepumpe (BWP) wurden im Jahr 2021 in Deutschland insgesamt etwa 190.000 Wärmepumpen verkauft. Dies entspricht einem Anstieg von etwa 21 % im Vergleich zum Vorjahr 2020. Insbesondere im Neubau sind Wärmepumpen inzwischen eine beliebte Heizlösung, aber auch im Bestand werden sie zunehmend eingesetzt, insbesondere in Kombination mit einer Photovoltaikanlage.
In Ihrer Bestandsimmobilie kann eine energetische Sanierungsmaßnahme Ihrer alten Heizung eine echte Alternative sein. Selbst wenn Sie früher oder später auf Wärmepumpe umstellen möchten; auch eine Modernisierung Ihres bestehenden Heizsystems kann Heizkosten sparen und Ihren CO²-Ausstoß deutlich verringern.
