Wärmepumpe: Vorteile, Kosten und Funktionsweise im Überblick

Wärmepumpen gehören zu den modernsten Heizungsarten, um ein Haus möglichst effizient mit Wärme zu versorgen. Je nach verwendetem System gibt es verschiedene Vorteile aber auch Nachteile. Auf Grund der Abhängigkeit von Strom ist eine Wärmepumpe jedoch nicht zwangsläufig mit Kostenvorteilen verbunden.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe

Wärmepumpen funktionieren ähnlich dem Prinzip eines Kühlschranks, nur in umgekehrter Weise. Ein Kühlschrank entzieht dem Innenraum Wärme und leitet sie nach außen ab, während eine Wärmepumpe die Außenwärme in die Innenräume leitet.

Bestandteile einer Wärmepumpe

Bestandteil aller Wärmepumpen ist ein Kombispeicher, in dem das Wasser für die Heizung und das Brauchwasser getrennt gespeichert werden. Hinzu kommen Rohleitungen für den Anschluss an den Heizkörper. Je nach System kann das Wärmepumpensystem aus unterschiedlichen Bestandteilen bestehen. So benötigt beispielsweise eine Wasser-Wasser Wärmepumpe, die mit Grundwasser arbeitet, zwei Brunnen. Einen Brunnen, um das warme Wasser aus dem Grundwasser aufzunehmen und zur Wärmepumpe zu leiten und einen zweiten Brunnen, um das verbrauchte Wasser wieder dem Erdreich zurückzuführen.

Weitere Bestandteile sind:

Kältemittel
Verdampfer
Verdichter
Verflüssiger

Funktionsweise von Wärmepumpen

Eine Wärmepumpe entzieht einer Wärmequelle, meist Luft, Erde oder Wasser, Wärme. Das Prinzip funktioniert nach dem Joule-Thomsen-Effekt, nachdem ein Gas durch Druckänderung seine Temperatur ändert, ohne dass zusätzliche Wärme hinzugefügt werden muss.

Folgende Schritte durchläuft die Wärmepumpe dabei:

Schritt 1: Mittels einer Pumpe wird Wasser oder Luft zu einem Verdampfer geleitet.
Schritt 2: Im Verdampfer überträgt sich die Wärme mittels Wärmetauscher auf ein Kältemittel, welches dabei verdampft.
Schritt 3:Der erzeugte Dampf gelangt zum Verdichter, indem das Kältemittel unter hohem Druck stark erwärmt wird.
Schritt 4: In der letzten Stufe wird die Wärme im Verflüssiger auf das Heizmedium Wasser übertragen. Der Dampf kühlt dabei ab und verflüssigt sich, wodurch er dem Kreislauf wieder zugeführt wird.

Wärmepumpen Heizung — Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen. Manche entziehen der Erde Wärme, manche dem Grundwasser und wiederum andere der Luft.

Ressourcen einer Wärmepumpe

In der Regel gewinnt die Wärmepumpe Wärme aus Luft, Erde oder Wasser. Innerhalb der Wärmepumpen gibt es jedoch unterschiedliche Arten der Wärmegewinnung. Diese sind:

Erdwärme
Erdwärmekollektoren
Grundwasser
Außen und Abluft
Solar-Eisspeicher

Kosten einer Wärmepumpe

Die Kosten einer Wärmepumpe variieren je nach System, wobei eine Luft-Luft Wärmepumpe zu den günstigsten Varianten gehört.

Wärmepumpensystem	Kosten in Euro ohne Montage
Erdwärmesonde	8.500 bis 11.500
Erdwärmekollektor	11.000 bis 15.000
Grundwasser	11.000 bis 20.000
Außen- und Abluft	7.000 bis 10.000
Solar-Eisspeicher	12.000 bis 16.000

Mit in die Ausgaben einzuberechnen sind die Montagekosten, die je nach Anbieter verschieden sind. Für den Aufbau einer Luft-Luft-Wärmepumpe sollten Sie in etwa 1.500 bis 2.000 Euro einkalkulieren.

Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe

Die einzelnen Wärmepumpensysteme weisen unterschiedliche Vor- und Nachteile aus. So benötigen Erdwärmekollektoren und Grundwasser-Wärmepumpen eine Baugenehmigung, wohingegen Erdwärmekollektoren lediglich anzeigepflichtig sind.

	Vorteile	Nachteile
Erdwärmesonde	Nur wenig Baufläche nötig Mit anderen Technologien kombinierbar Geringe Betriebskosten	Kostenintensive Tiefenbohrung nötig Bodenbeschaffenheit spielt eine große Rolle Genehmigung erforderlich
Erdwärmekollektor	Geringe Betriebskosten Guter Wirkungsgrad Mit anderen Technologien wie Solarthermie kombinierbar	Bodengutachten nötig, da die Bodenqualität eine wichtige Rolle spielt Große Baufläche nötig Anzeigepflichtig
Grundwasser	Geringe Betriebskosten Ganzjährig guter Wirkungsgrad Bestehende Brunnen integrierbar	Abhängig von Qualität, Stabilität und Temperatur des Grundwassers Aufwendige Brunnenbohrung nötig Nicht möglich in Trinkwasserschutzgebieten (Genehmigung erforderlich)
Außen- und Abluft	Geringe Betriebskosten Platzsparend da im Lüftungssytem integriert Effiziente Wärmerückgewinnung	Luft = inkonstante Wärmequelle Regelmäßiger Filterwechsel nötig
Solar-Eisspeicher	Speichert Energie aus verschiedenen Quellen (Luft, Sonne, Erdwärme) Kann somit schwankenden Energieangeboten effizient nutzen Keine Genehmigungen nötig	Höhere Installationskosten Große Solaranlage mit richtiger Ausrichtung nötig

Die Gaswärmepumpe: Innovation mit Zukunft

Eine viel versprechende Entwicklung der letzten Jahre ist die Gaswärmepumpe. Sie wird durch Erdgas angetrieben und verzichtet daher komplett auf eine teure, zusätzliche Stromzufuhr. Die Prinzipien der Erdgasheizung werden dabei mit den Prinzipien der Umweltwärme kombiniert, sodass etwa ein Viertel der Heizenergie regenerativ über Sonnen-, Luft- oder Erdwärme gewonnen werden kann.

Der größte Vorteil gegenüber der herkömmlichen Erdgasheizung besteht darin, dass man mit einer Gaswärmepumpe zwischen 20 und 30 % an CO2 einsparen kann. Zwar steht man mit den innovativen Gaswärmepumpen erst am Anfang der Entwicklung, aber solche energiesparenden Technologien haben sicherlich eine große Zukunft.