Hybrid-Wärmepumpe: Arten, Kosten, Vor- & Nachteile

Stefano Fonseca
Zuletzt aktualisiert: 09/12/2023
Kategorie: Wärmepumpe

Die Hybrid-Wärmepumpe ist eine vorteilhafte Kombination aus zwei Wärmeerzeugern verschiedener Energieträger. Dabei wird der Begriff Hybrid-Wärmepumpe oft in Verbindung mit einer Wärmepumpe und einer Gastherme gebracht, obwohl sie nicht die einzige Form von Hybridheizung ist. Im folgenden Ratgeber werden die verschiedenen Kombinationen sowie die Vor- und Nachteile einer Hybridheizung erläutert.

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Was ist eine Hybrid-Wärmepumpe?

Hybrid-Wärmepumpen bestehen aus einer Wärmepumpe und einem weiteren kompatiblen Wärmeerzeuger wie einem Gas- oder Öl-Brennwertkessel oder Photovoltaik oder Solarthermie. Sie können zusammen in einem Gerät untergebracht oder als zwei getrennte Heizsysteme aufgebaut werden. Beim hybriden Betrieb übernimmt einer der beiden Erzeuger die Beheizung des Gebäudeinneren und/oder die Warmwasserbereitung bis zu einem vordefinierten Punkt.

Wie funktioniert eine Hybrid-Wärmepumpe?

Eine Hybrid-Wärmepumpe funktioniert folgendermaßen:

1. Wärmepumpe: Die Wärmepumpe entzieht einer Wärmequelle (Luft, Boden oder Wasser) Wärmeenergie. Diese Wärmeenergie wird mithilfe eines Verdampfers auf ein Kältemittel übertragen. Durch einen Verdichter wird dieses auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und anschließend mittels eines Verflüssigers an das Heizsystem übertragen.

2. Zusätzliches Heizsystem: Der zweite Wärmeerzeuger (wie ein Gas- oder Brennwertkessel sowie Solarthermie- und/oder Photovoltaikanalage) fungiert als ergänzende Wärmequelle, insbesondere bei sehr niedrigen Außentemperaturen oder erhöhtem Wärmebedarf. Dieses System kann auch zur Warmwasserbereitung genutzt werden.

Was ist eine Hybridheizung?

Am sogenannten Bivalenzpunkt können beide Systeme parallel laufen. Eine moderne Hybrid-Wärmepumpe zeichnet sich durch die Integration eines intelligenten Regelsystems aus. Es entscheidet, welches Heizsystem zum gegebenen Zeitpunkt die beste Effizienz bietet und schaltet zwischen den beiden Systemen um, um den Energieverbrauch zu optimieren. 

Der Bivalenzpunkt ist die Temperaturgrenze für das Einschalten des zweiten Wärmeerzeugers.

Die Einstellung des Bivalenzpunktes hängt mit dem Aufbau einer Wärmepumpe zusammen. Denn durchschnittlich verbraucht eine Wärmepumpe einen Kilowatt Strom, um drei bis fünf Kilowatt Wärmeenergie zu erzeugen. Dieses Verhältnis wird durch den COP-Wert angegeben. Wenn der COP-Wert aufgrund geringer Temperaturen der Energiequelle zu niedrig wird, lohnt es sich, einen zweiten Wärmeerzeuger zuzuschalten. Auf diese Weise wird der hohe Wirkungsgrad einer Wärmepumpe aufrechterhalten. Der genaue Bivalenzpunkt wird je nach Typ von Wärmeerzeuger definiert. 

Welche Arten von hybriden Wärmepumpen gibt es?

Aktuelle sind folgende Hybrid-Wärmepumpen auf dem Markt erhältlich:

  • Kombination aus Wärmepumpe und Gaskessel
  • Kombination aus Wärmepumpe und Festbrennstoffkesseln
  • Kombination aus Wärmepumpe und Solarthermie
  • Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage
  • Kombination aus Wärmepumpe und Abluft-Wärmerückgewinnung

Hybridheizung mit Gas und Wärmepumpe

Hybride Wärmepumpen, die aus Gas-Brennwertheizung und Luft-Wasser-Wärmepumpen bestehen, sind sowohl für Alt- als auch für Neubauten sehr begehrt. Sie bestehen aus einem Gas-Brennwertkessel, einer Split- oder Monoblock-Luft-Wasser-Wärmepumpe sowie einem Inverterverdichter, der für eine stufenlose Modulation und eine hohe Leistungszahl der Luftwärmepumpe sorgt. 

Die Hybridheizung aus Gas und Wärmepumpe kann flexibel in Abhängigkeit vom Bivalenzpunkt oder der Außentemperatur gesteuert werden, um einen kosteneffizienten Betrieb zu gewährleisten. Bei zu niedrigen Temperaturen schaltet sich nur der Gas-Brennwertkessel ein, bei höheren Temperaturen arbeiten beide zusammen. Wenn die Umgebungsbedingungen einen bestimmten voreingestellten Punkt erreichen, der eine ideale Leistungszahl gewährleistet, wird nur die Luft-Wärmepumpe in Betrieb genommen. Auch im Hinblick auf die Kohlenstoffdioxid-Emissionen können Sie diese Regelung nutzen, um maximale Klimafreundlichkeit zu erreichen.

Hybridheizung mit Pellets und Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe lässt sich mit einer Holzheizung kombinieren, allerdings gibt es einige Nachteile. Scheitholzkessel benötigen unter Umständen einige Zeit, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen, was zu einem Mangel an Komfort führen kann. Pelletkessel sind ebenfalls modulierbar, haben aber einen hohen Anschaffungspreis. 

Wärmepumpe mit Solarthermie

Die hybride Kombination aus Wärmepumpe mit Solarthermie verbessert die Energieeffizienz des Heizsystems und reduziert die Umweltbelastung. Dabei unterstützt die Solarthermieanlage die Wärmepumpe, indem sie in den Sommer- und Übergangsmonaten erneuerbare und kostenlose Solarwärme zur Verfügung stellt.

Solarkollektoren Solarthermie

Solarkollektoren auf dem Dach

Allerdings weisen solare Hybrid-Wärmepumpen einige wirtschaftliche Einschränkungen auf. Die Kombination einer solarthermischen Anlage mit einer Erdwärmepumpe oder einer Luftwärmepumpe verringert die Betriebszeit der Wärmepumpe. Dies führt zwar einerseits zu einem geringeren Verschleiß, erhöht aber andererseits die Investitionskosten, wodurch sich die Amortisationszeit verlängert.

Die Kombination einer Luftwärmepumpe mit einer thermischen Solaranlage kann sogar zu einer Verringerung der Jahresarbeitszahl führen, da die Luftwärmepumpe hauptsächlich in Monaten mit hohen Außentemperaturen sehr effizient arbeitet. Dies hat zur Folge, dass die Solarthermieanlage nun primär für die gesamte Wärmeerzeugung zuständig sein wird.

Besonders vorteilhaft ist die Kombination der Solarthermie mit einer Erdwärmepumpe. Das Nutzen einer hybriden Solar-Erdwärmepumpe erhöht sich erheblich, wenn die überschüssige Solarwärme in das Erdreich abgeleitet wird. Dies hilft den Erdwärmetauscher schneller und zur Gänze zu regenerieren, was wiederum zu höheren Quellentemperaturen für die Wärmepumpe führt. Damit lässt sich die Jahresarbeitszahl steigern. Dieses Funktionsprinzip wird hocheffizient in der Eisheizung angewendet.

Wärmepumpe mit Photovoltaik und Heizstab

Die Kombination von Wärmepumpe mit Photovoltaik und Heizstab führt zu einer kosteneffizienten und umweltfreundlichen Hybrid-Wärmepumpe. Die PV-Anlage liefert den Großteil des Stroms für die Heizung und reduziert somit die Betriebskosten sowie die Emissionen. Der Heizstab kann genutzt werden, um die geringere Effizienz beim Einsatz einer Wärmepumpe im Winter auszugleichen. Ein großer Vorteil des Heizstabs ist, dass er einfach und schnell gesteuert werden kann, sodass Spitzenlasten effizient bewältigt werden können. 

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Wärmepumpe mit Wärmerückgewinnung

Ein weiteres Hybridsystem ist die Kombination Wärmepumpe mit Lüftungsanlage, bei der durch die Wärmerückgewinnung der Abluft ein ungenutztes Energiepotenzial erschlossen werden kann. Diese Modelle bestehen in der Regel aus einem Wärmepumpenmodul und einem Lüftungsmodul, die in Innenräumen installiert werden. Diese Kombination erzielt einen Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent bei der Rückgewinnung von der Abluftwärme, die sonst ungenutzt bliebe. 

Nicht nur die Wärmerückgewinnung der Abluftwärme ist bei dieser Hybridlösung möglich. Zur Vorwärmung der Zuluft kann ein Erdwärmetauscher verwendet werden. Dafür werden Kunststoffrohre mit einem Durchmesser von etwa 100 Millimeter im Erdreich in einer Tiefe von circa einem Meter verlegt. Dabei wird die Außenluft leicht erwärmt und es muss weniger Energie verbraucht werden, um die Zuluft auf Temperatur zu bringen. Im Sommer können die niedrigeren Temperaturen des Erdreiches zum Abkühlen der Außenluft verwendet werden, damit weniger Energie zur Kühlung der Zuluft verwendet wird.

Welche Hybrid-Wärmepumpe bei Neubau und Altbau

Hybrid-Wärmepumpen sind eine großartige Möglichkeit, um in bestehenden und älteren Gebäuden Energie und Betriebskosten zu sparen. Die Ergänzung einer bestehenden Gas- oder Ölheizung durch eine Wärmepumpe macht es möglich, eine hocheffiziente und umweltfreundliche Technologie in die Erneuerung der Heizungsanlage einzubeziehen.

Bei Neubauten kann die Unterstützung einer Wärmepumpe durch Solarthermie oder Photovoltaik zu größeren Energieeinsparungen und einer effizienten, kostengünstigen Heizung führen. Außerdem wird man mit einer Wärmepumpe unabhängiger von den Energiepreisen.

Vor- und Nachteile von Hybrid-Wärmepumpen

Wärmepumpen sind zwar äußerst effiziente und saubere Systeme, aber auch sie haben ihre Schwachstelle. Bei großen Temperaturunterschieden müssen sie hart arbeiten, wodurch die Effizienz sinkt und der Wärmebedarf möglicherweise nicht gedeckt werden kann. 

Eine Hybrid-Wärmepumpe kombiniert das Beste aus zwei Heizsystemen und sorgt für eine sichere Versorgung bei geringeren Betriebskosten. Die Nachteile einer Hybrid-Wärmepumpe sind die höheren Anschaffungskosten und der höhere Wartungsaufwand.

Alle Vor- und Nachteile von Hybrid-Wärmepumpen im Überblick:

VorteileNachteile
höhere Systemeffizienzhohe Anschaffungskosten
geringere Betriebskostengrößerer Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
weitgehende Autarkie und Sicherheit der Energieversorgunggrößerer Platzbedarf
geringe Abhängigkeit von den schwankenden EnergiepreisenFörderung nur bei reinen EE-Hybridheizungen möglich
kombinierbar mit bereits bestehenden Wärmeerzeuger

Was kostet eine Hybrid-Wärmepumpe?

Für ein hybrides Heizsystem müssen Sie derzeit mit folgenden Kosten rechnen:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe + Gasheizung: 12.500 bis 25.000 €
  • Luft-Wasser-Wärmepumpe + Heizstab: 15.000 bis 25.000 €
  • Luft-Wasser-Wärmepumpe + Solarthermie: 25.000 bis 40.000 €
  • Luft-Wasser-Wärmepumpe + Photovoltaik: 25.000 bis 45.000 €

Die genauen Kosten einer Hybrid-Wärmepumpe hängen erheblich von der Art der gewählten Wärmepumpe ab. Beispielsweise können Luft-Wasser-Wärmepumpen zwischen 15.000 und 20.000 € kosten, während Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen aufgrund ihrer aufwendigeren Installation auch schnell bis zu 40.000 € kosten können.

Welche Förderungen für Hybrid-Wärmepumpen gibt es?

Im Vergleich zu anderen Lösungen sind die Anschaffungskosten für Hybrid-Wärmepumpen hoch. Glücklicherweise werden Förderungen durch Subventionsprogramme wie die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) angeboten. Sie kann als Einzelmaßnahme oder immer als Teil der Standards für Wohngebäude angewendet werden, um das Kriterium des Effizienzhauses zu erfüllen.

Entscheidend ist, dass es sich um eine unabhängige und effiziente Wärmepumpe handeln muss, um eine Förderung infrage kommt. Dadurch werden Kombigeräte ausgeschlossen, die Wärmepumpen und andere Lösungen wie Gas-/Ölheizungen in einem Gerät vereinen. Wenn Sie eine Förderung erhalten möchten, müssen Sie sich also für eine sogenannte EE-Hybridheizung entscheiden.

Die EE-Hybridheizung ist eine Kombination aus zwei oder mehr getrennten Heizsystemen mit erneuerbaren Energien. Beispielsweise kann es eine Kombination aus Wärmepumpe mit Solarthermie oder Photovoltaik sein. 

Ein Hybridheizsystem, das mit erneuerbaren Energien betrieben wird, kann Ihnen je nach sekundärer Heizquelle einen Zuschuss von bis zu 40 Prozent einbringen. 25 bis 30 Prozent gibt es allein für die Anschaffung einer Wärmepumpe, zusätzlich zu einem Wärmepumpenbonus von 5 Prozent. Weitere 10 Prozent können Sie erhalten, wenn Sie ein fossiles System durch eine erneuerbare Energiequelle ersetzen.

Fazit 

Hybride Wärmepumpen sind Systeme, die verschiedene Energiequellen wie Wärmepumpen und andere Wärmeerzeuger kombinieren. Dabei kann es sich um einzelne integrierte Einheiten oder um mehrere Einzelkomponenten handeln. Der Vorteil der Hybrid-Wärmepumpentechnologie besteht darin, dass die energetischen Vorteile der einzelnen Elemente für den jeweiligen Bedarf optimiert werden können.

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