Wärmepumpe: Alles Wissenswerte auf einen Blick

Wärmepumpen nutzen die Energie der Umwelt, um Heizwärme und Warmwasser zu erzeugen, aber auch um das Haus im Sommer zu kühlen. Sie beziehen die Energie aus der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdboden. Dank ihrer hohen Effizienz sind die Heizkosten niedrig. In unserem Artikel erfahren Sie alles über die verschiedenen Arten, Funktionen, Kosten und Fördermöglichkeiten.

Und das ist der Inhalt des Artikels:

• Was ist eine Wärmepumpe?
• Was sind die Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe?
• Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
• Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
• Was kostet eine Wärmepumpe?
• Wie hoch ist das Einsparpotenzial einer Wärmepumpe?
• Welche Hersteller von Wärmepumpen gibt es?
• Welche Förderungen für Wärmepumpen gibt es? 
• Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das Wärmeenergie von einem Ort zu einem anderen transportiert, um Gebäude zu heizen oder zu kühlen. Es funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank, jedoch in umgekehrter Richtung, indem es Wärme von einer kalten Quelle wie der Luft oder dem Boden absorbiert und sie an einen warmen Ort wie ein Gebäude abgibt. 

Die Umgebungsenergie kann aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser gezogen werden. Je nach Art der Wärmepumpe wird die Wärme über einen Heizwasserkreislauf oder direkt über die Luft an die Wohnräume verteilt. Für Sole- und Wasser-Wärmepumpen müssen extra Bohrungen durchgeführt werden.

Um die Energie der Umwelt zu entziehen, benötigt eine Wärmepumpe Strom. Für eine Kilowattstunde Heizenergie benötigt sie knapp 25 % Strom, die restlichen 75 % der Energie stammen aus der Umwelt. Die Wärmepumpe ist somit sehr effizient, da die Energie aus der Umwelt kostenlos ist. Aus einer Kilowattstunde Strom können 3-4 Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. 

Wärmepumpen sind eine gute Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen wie Öl- oder Gasheizungen, da sie energieeffizienter und umweltfreundlicher sind.

Was sind die Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe?

Die Anschaffung einer Wärmepumpe hat viele Vorteile, aber auch ein paar Nachteile.

Vorteile einer Wärmepumpe 

Die Vorteile einer Wärmepumpe sind ihre Umweltfreundlichkeit, die geringen Wartungs- und Betriebskosten sowie die niedrigen Heizkosten. Die Energie aus der Umwelt ist kostenlos und der Anteil des Stroms zum Betrieb der Wärmepumpe im Vergleich gering. Daher sind die Heizkosten niedrig und darüber hinaus ist der Betrieb komplett CO₂-frei.

Nachteile einer Wärmepumpe 

Ein Nachteil von Wärmepumpen sind die höheren Anschaffungskosten. Sie benötigen zudem elektrischen Strom und sind weniger effizient, wenn dieser aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. In sehr kalten Gebieten müssen gegebenenfalls zusätzliche Heizsysteme installiert werden. Wärmepumpen können auch lauter arbeiten als alternative Systeme.

-> Erfahren Sie mehr: Vor- und Nachteile einer Wärmepumpe

Aufbau einer Wärmepumpe 

Der Aufbau einer Wärmepumpe ist recht simple. Sie besteht aus folgenden Bauteilen: 

• Verdampfer
• Verdichter
• Verflüssiger
• Expansionsventil

Im nächsten Abschnitt erfahren Sie, wie diese Komponenten in einem Wärmepumpen-Heizsystem miteinander funktionieren. 

Wie funktioniert eine Wärmepumpe? 

Die Funktion einer Wärmepumpe ist schnell erklärt: 

Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank. Sie entzieht der Umwelt mithilfe eines Wärmetauschers Wärmeenergie, die auf ein Kältemittel übertragen wird. Dieses verdampft schon bei geringen Temperaturen. Ein Kompressor verdichtet den Kältemitteldampf. Durch den ausgeübten Druck steigt die Temperatur. Die entstandene Wärme wird nun an den Heizkreislauf oder die Warmwasseraufbereitung abgegeben. 

Hat das Kältemittel seine Wärme an den Heizkreislauf abgegeben, kühlt es ab und wird wieder flüssig. Ein Entspannungsventil hilft dabei, den Druck zu reduzieren und das Kältemittel weiter abzukühlen, bis es seine Ausgangstemperatur erreicht hat. Dann beginnt der Kreislauf von vorn. 

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Wärmepumpen können die Luft, das Grundwasser und das Erdreich nutzen, um Energie anzuzapfen. Um die Wärme wieder abzugeben, wird ein Wärmeträger in Form von Wasser oder Luft verwendet. Man unterscheidet daher zwischen vier verschiedenen Arten von Wärmepumpen: 

• Luft-Luft-Wärmepumpen 
• Luft-Wasser-Wärmepumpen
• Wasser-Wasser-Wärmepumpen
• Erdwärmepumpen 

Der erste Teil des Namens einer Wärmepumpe bezieht sich auf die Energiequelle der Umwelt und der zweite Teil auf die Art des Wärmeträgers. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt also die Außenluft als Energiequelle und gibt die Wärme in Form von Wasser an den Heizkreislauf ab.

Luftwärmepumpe

Eine Luftwärmepumpe nutzt die Außenluft als Energiequelle. Sie funktioniert selbst bei niedrigen Außentemperaturen bis zu -20° C gut und gehört in Deutschland mit zu den meistverwendeten Heizungsarten. Dabei gilt es, zwischen Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpen zu unterscheiden.

Luft-Wasser-Wärmepumpen

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe gewinnt Heizwärme aus der Energie der Außenluft. Ein Ventilator saugt dafür aktiv die Umgebungsluft an und überträgt sie auf ein Kältemittel, das verdampft und komprimiert wird. Die Temperatur ist so warm genug für den Vorlauf der Heizung. Die Wärme des Kältemitteldampfes wird auf den Heizwasserkreislauf übertragen und auf diese Weise in die Heizkörper der Wohnräume geleitet.  

Luft-Wasser-Wärmepumpen funktionieren am besten bei niedrigen Vorlauftemperaturen des Heizungssystems. Soll die Wärmepumpe auch für warmes Trinkwasser sorgen, benötigt man eine spezielle Hochtemperatur-Luftwärmepumpe. Diese erreicht unabhängig von der Außentemperatur Werte von über 70 °C.

Luft-Luft-Wärmepumpe

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe saugt ebenfalls die Außenluft als Energiequelle an. Statt die Wärme jedoch an den Heizkreislauf abzugeben, wird sie direkt durch die Luft in den Innenraum übertragen. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe wird deshalb auch als Lüftungswärmesystem bezeichnet. Für das Haus bedeutet das, dass keine Heizkörper nötig sind. 

Da Luft als Wärmeträger weniger effizient als Wasser ist, eignen sich Lüftungswärmesysteme am besten für Passivhäuser oder Niedrigenergiehäuser. Durch neue Energie- und Wärmedämmungsstandards ist eine Luft-Wärmepumpe für immer mehr Haushalte in Deutschland interessant, da sie eine sehr preiswerte und zuverlässige Heizmethode ist. 

Erdwärmepumpe

Eine Erdwärmepumpen nutzten die Wärme aus dem Erdreich. Ab einer bestimmten Tiefe hat das Erdreich eine Grundtemperatur von 10 °C. Diese Temperatur ist über das Jahr sehr konstant. Angezapft wird die Wärme des Erdreichs über Erdkollektoren, die oberflächennah (unter der Frostschicht) verlegt werden oder durch Erdsonden, die im Durchschnitt in 100 m Tiefe liegen. In einigen Fällen werden auch Erdwärmekörbe eingesetzt. 

Die angezapfte Wärme wird dann wieder auf ein Kältemittel übertragen, verdampft, komprimiert und mittels Heizwasser an den Heizkreislauf abgegeben.

Erdkollektoren zur Wärmegewinnung werden als Rohrsystem schlangenförmig unterhalb der Frostgrenze verlegt. In den Rohren zirkuliert eine Flüssigkeit, welche die Wärme aufnimmt. Die Größe des Rohrsystems hängt vom Wärmebedarf des Haushalts ab. Die Fläche über dem Rohrsystem darf nicht überbaut oder versiegelt werden. 

Erdsonden werden mittels einer Bohrung vertikal 30 - 200 Meter tief in die Erde eingelassen. Auch durch die Sonden fließt eine Flüssigkeit, die die Wärme aufnimmt. Die Sonden benötigen nur wenig Platz und können im Sommer sogar zur Kühlung verwendet werden. Beachten Sie, dass Erdbohrungen immer eine Genehmigung erfordern.

Eine relativ neue Wärmequelle für Erdwärmepumpen ist die Eisheizung - auch Eisspeicher genannt. Dieser nutzt Wärme aus Luft, Erdreich und Solareinstrahlung und besteht aus einem großen, mit Wasser gefüllten Betonbehälter. In ihm befinden sich Wärmeübertrager zur Wärmezufuhr und Wärmeentnahme. Wärmeenergie wird dem Eisspeicher über Luft-Solar-Kollektoren oder Hybrid-Solarkollektoren zugeführt.

Erdwärmepumpen gibt es zudem auch als Direktverdampfer-Wärmepumpen. Bei diesen wird die Wärmeenergie direkt im Erdreich in den Erdkollektoren verdampft. 

Eine Erdwärmepumpen wird auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt. 

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Genau wie im Erdreich befindet sich thermische Energie auch im Grundwasser. Wasser-Wasser-Wärmepumpen zapfen die Energie durch zwei Brunnen an - einer für die Aufnahme und einer für den Rücklauf. Die Temperatur des Grundwassers ist über das Jahr sehr konstant, weshalb Wasser-Wärmepumpen zuverlässig und effektiv sind. 

Vor der Anschaffung einer Wasser-Wärmepumpe muss die Qualität des Grundwassers geprüft werden, denn verschiedene chemische Inhaltsstoffe können die Wärmepumpe belasten und ihre Funktion einschränken. Außerdem ist die Nutzung einer Wasser-Wärmepumpe genehmigungspflichtig und nicht in jeder Region erlaubt.

Was kostet eine Wärmepumpe? 

Die Kosten für eine Wärmepumpe betragen je nach Art 10.000 € bis 25.000 €. Luft-Wärmepumpen sind mit 8.000-16.000 € am günstigsten, gefolgt von Wasser-Wärmepumpen mit Anschaffungskosten von 15.000-19.000 €. Erdwärmepumpen sind am teuersten. Je nach Bohrungstyp betragen die Kosten 14.000-28.000 €.

Die höheren Kosten für Erdwärme- und Grundwasserpumpen entstehen, da beide Umweltquellen erst aufwendig erschlossen werden müssen. Für Luft-Wärmepumpen müssen keine extra Kosten für die Erschließung eingeplant werden, da die Außenluft einfach direkt angezapft werden kann. 

Die Kosten für eine Grundwasserbohrung oder für die Bohrung von Erdsonden betragen 5.000 € bis 10.000 € bei einem Einfamilienhaus. Die genaue Höhe ist abhängig von der Tiefe der Bohrung. Für die Verlegung von Erdkollektoren muss man mit Kosten im Bereich von 2.000 - 5.000 € rechnen.

Wärmepumpe: Kosten pro Jahr 

Die Kosten einer Wärmepumpe betragen im Durchschnitt pro Jahr zwischen 700 und 1.300 € für ein Einfamilienhaus. Eine Luft-Wärmepumpe erzeugt Stromkosten von 1.000 bis 1.300 €. Erdwärmepumpen kosten pro Jahr rund 700-900 € und Wasser-Wärmepumpen können dank ihrer Effizienz sogar weniger als 700 € im Jahr kosten.

Die Kosten sind abhängig von der Größe des Hauses, dem Heizbedarf, der Dämmung und der Effizienz der Pumpe. Da Wärmepumpen langlebig und wartungsarm sind, fallen nur Kosten in Höhe von 150 € für die jährliche Wartung an. 

Wie hoch ist das Einsparpotenzial einer Wärmepumpe?

Ersetzt man eine alte Gas- oder Ölheizung durch eine Wärmepumpe, kann man einiges an Heizkosten sparen. Wie hoch das Einsparpotenzial ist, hängt von der Art der alten Heizung und dem Alter oder der Art der neuen Wärmepumpe ab. 

Da eine Wärmepumpe die Energie der Umwelt nutzt, beträgt die Einsparung der fossilen Brennstoffe wie Öl und Gas 100 %. Wird die Wärmepumpe mit einer Solaranlage betrieben oder ein Ökostromtarif genutzt, beträgt auch die CO₂-Einsparung 100 %. 

* Strompreis 32 Cent pro kWh, Jahresarbeitszahl (Effizienz) der WP 3,1
** Strompreis 32 Cent pro kWh, Jahresarbeitszahl (Effizienz) der WP 4,1
***Strompreis 32 Cent pro kWh, Jahresarbeitszahl (Effizienz) der WP 5,1

Ersetzt man eine Gasheizung in einem Einfamilienhaus durch eine Wärmepumpe, lassen sich je nach Pumpenart 1.940 € bis 2.740 € an Heizkosten pro Jahr einsparen. Bei einer Ölheizung wären es 540 € bis 1.340 € pro Jahr.

Welche Hersteller von Wärmepumpen gibt es? 

Auf dem deutschen Markt gibt es viele verschiedene Hersteller von Wärmepumpen. Zu den bekanntesten gehören Bosch, Stiebel Eltron, Vaillant und Viessmann. In der Regel bieten die Hersteller sowohl Luft- und Erd-, als auch Wasser-Wärmepumpen an, einige haben sich jedoch auf eine Art spezialisiert. 

Welche Förderungen für Wärmepumpen gibt es?  

Der Staat fördert die Investition in eine Wärmepumpe sowohl als Einzelmaßnahme als auch im Rahmen einer Vollsanierung. Zuständig für die Förderung von Wärmepumpen sind das BAFA und die KfW. Die Förderung findet in Form von Zuschüssen und zinsgünstigen Krediten statt. Neben dem Staat gibt es auch viele regionale und länderspezifische Förderungen.

Die Höhe der Förderung beim BAFA hängt vom Alter und der Art der vorhandenen Heizung und von der Art der neuen Wärmepumpe ab. Die Fördersätze des BAFA wurden am 28.07.2022 reformiert: 

Bei der KfW beträgt die Höhe der Förderung in Kreditform  150.000 € pro Wohneinheit mit einem Tilgungszuschuss bis zu 50 %. Der Sanierungszuschuss beträgt 75.000 € pro Wohneinheit und der Neubauzuschuss 37.500 € pro Wohneinheit. 

Häufig gestellte Fragen

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