Wärmepumpenstrom: Leistungsminderung statt Sperrzeiten

(12. August 2024) Wärmepumpenstrom ist günstiger als normaler Haushaltsstrom. Dafür durfte der Netzbetreiber bisher den Strom bis zu dreimal am Tag für jeweils maximal zwei Stunden abschalten. Seit Januar 2024 gibt es mit der Novelle von § 14a EnWG eine neue Regelung: Statt einer Komplettabschaltung darf der Strom nur noch auf eine Leistung von 4,2 kW gedrosselt werden. Und das nur für zwei Stunden täglich, sofern eine Überlastung des Netzes droht. Es gibt eine Übergangsfrist von zwei Jahren. Zeitpunkte und Länge der Drosselungen muss der Netzbetreiber auf einer Internetplattform veröffentlichen. Weiterhin darf er den Anschluss einer neuen Wärmepumpe nicht mehr ablehnen oder verzögern.

  

Künftig erhalten alle Betreiber einer neu in Betrieb genommenen -Wärmepumpe automatisch einen reduzierten Stromtarif.

Mit der Neuregelung gehen mehrere Änderungen einher: Statt festgelegter Sperrzeiten, in denen die Wärmepumpe vollständig abgeschaltet wird, gibt es künftig nur noch Drosselungen in Ausnahmefällen. Dazu müssen die Netzbetreiber auch konkret nachweisen, dass ein solcher bestand. Eine Drosselung dürfte daher nur noch selten erfolgen und kaum zu Komforteinbußen führen, einfach weil das Gebäude innerhalb des kurzen Zeitraums kaum merklich auskühlen kann. Im Gegenzug für die Möglichkeit einer Drosselung erhalten künftig alle Betreiber einer neu in Betrieb genommenen Wärmepumpe automatisch einen reduzierten Stromtarif. Wer bisher schon Wärmepumpenstrom mit Sperrmöglichkeit bezieht, für den gilt die neue Regelung erst ab 31.12.2028. 
•    www.bdev.de/wpsperre

Interessantes vom Wärmepumpen-Telefon

Im Februar 2023 hat der Bund der Energieverbraucher ein Beratungstelefon für Wärmepumpen eingerichtet. Hier einige interessante Fragen von Verbraucherinnen und Verbrauchern zu dem Thema und unsere Empfehlungen.
Von Ralf Krug

(1. Juli 2024)

Frostschutz

Herr Meyer fragt, wie der Frostschutz bei Monoblöcken realisiert wird, bei denen im Außenteil Heizungswasser fließt. Drei Lösungen sind üblich: erstens der Betrieb der Umwälzpumpe des Erzeugerkreises bei Frost, zweitens die Ausstattung der frostgefährdeten Leitungen mit elektrischen Heizbändern und drittens ein Zwischenkreislauf, der ähnlich wie bei Solaranlagen mit einem Wasser-Glykol-Gemisch gefüllt ist. 

Monoblock oder Splitgerät?

Monoblöcke sind gut geeignet für alleinige Wärmepumpenanlagen; Vor- und Rücklauf der Heizung werden am Außengerät angeschlossen und in das Gebäude geführt. Bei Splitgeräten erwärmt ein Außenteil das Kältemittel, dessen Wärme über Rohre ins Haus gelangt und im Innenteil an den Heizkreis übergeben wird. Splitgeräte passen gut zu Hybridheizungen, die aus Wärmepumpe plus Heizkessel bestehen. Sie können bei Nichtbedarf abgeschaltet werden, ohne dass Warmhaltung/Frostschutz nötig sind. Allerdings ist die Effizienz der aktuellen Splitge-räte bescheiden und es werden nur Tempe-raturen von maximal 60 °C erreicht (Monoblöcke bis 70 °C).

Jahresarbeitszahl-Rechner des Bundesverbands Wärmepumpe (BWP)

Viele nutzen diesen Rechner zum Nachweis der für die Bafa-Förderung nötigen Jahresarbeitszahl (mindestens 3,0). Neben den Gebäudedaten und dem Modell der Wärmepumpe wird die Betriebsweise eingegeben: mono-valent, bivalent parallel oder bivalent alternativ. Bei Wärmepumpen mit Heizstab sollte „bivalent alternativ“, Zusatzheizung „monoenergetisch“ gewählt werden. Irritierend ist, dass bei der Wahl „Zusatzheizung anderer Energieträger“ (Heizkessel) sich die Jahres-arbeitszahl der Wärmepumpe „mit Backup“ stark verschlechtert. Aber für die Bafa-Förderung ist hier die Berechnung „ohne Backup“ relevant.

  

„Heizungsgesetz“

Herr Friedrichs ist über 90 Jahre alt und hat ein Haus mit Ölheizung, der Heizkessel wurde vor ein paar Jahren erneuert. Er möchte bestätigt wissen, dass auf ihn aktuell keine Verpflichtungen zukommen. Dies kann bestätigt werden, denn das „Heizungsgesetz“ (korrekt: das novellierte Gebäudeenergiegesetz, GEG) betrifft seit 2024 nur Neubauten und mittelfristig Bestandsgebäude, bei denen die Heizung modernisiert wird.

Unterstützung durch Ofen

Frau Becker fragt, ob ein Holzofen eine Wärmepumpe unterstützen kann. Dies ist möglich und besonders interessant an frostigen Tagen. Denn dann arbeitet die Wärmepumpe weniger effektiv und Ofenunterstützung führt zu erhöhter Stromeinsparung. Es ist ratsam, die herkömmliche Heizung im Aufstellraum des Ofens (i.d.R. das Wohnzimmer) schon einige Zeit vor Ofennutzung auszuschalten.

Brandwand

Herr Kösters möchte bei seiner Dachgeschoss-Eigentumswohnung eine Wärmepumpe auf das Dach stellen und fragt, ob er sie an der Brandwand befestigen darf. Das ist aus Brandschutzgründen nicht möglich, aber es gibt Dachhalter ähnlich den Dachtritten für Schornsteinfeger. Die gewählte Wärmepumpe sollte für hohe Umgebungstemperaturen geeignet sein.

Steuerplatine

Herr Schwarz hat eine über 20 Jahre alte AEG-Wärmepumpe, bei der die Steuerplatine defekt ist. Ersatzteile sind vom Hersteller nicht mehr verfügbar. Es gibt Firmen, die Steuer-platinen reparieren und sich via Internet-Suchmaschine unter dem Suchbegriff „Steuerplatinen reparieren“ finden lassen.

Produkteigenschaften

Viele Anrufer möchten wissen, welche Eigenschaften (Leistung, Effizienz, Schall, Kälte-mittel, Abmessungen …) das ihnen angebotene Produkt hat. Es gibt eine umfangreiche Datenbank für zahlreiche Produktdetails von Wärmepumpen unter „Energy Efficient Heat Pumps“.

Erreichbarkeit Wärmepumpen-Telefon

Es gab ein technisches Problem bei der telefonischen Weiterleitung. Anrufer erhielten manchmal die falsche Ansage „Die von Ihnen gewählte Rufnummer ist nicht vergeben“. Das Problem ist inzwischen behoben.

Die Namen der Anrufer wurden aus Datenschutzgründen geändert.

Mitglieder lernen voneinander: Erfahrungsaustausch Wärmepumpe

(19. Juli 2024) Praktisch jeder Hausbesitzer steht vor der Frage, wie er seine Heizung umstellen kann. Bei einigen läuft eine Wärmepumpe schon seit Jahren, andere haben sich gerade eine installieren lassen und die meisten überlegen, rechnen und suchen guten Rat. Der muss nicht teuer sein. Denn durch die Aktion „Erfahrungstausch“ können wir voneinander lernen. Der Bund der Energieverbraucher organisiert unter seinen Mitgliedern einen solchen Erfahrungsaustausch. Das geht folgendermaßen: 

• Haben Sie bereits eine Wärmepumpe? Und sind Sie bereit, anderen Menschen von Ihren Erfahrungen zu berichten? Dann tragen Sie sich online in unsere Adressliste ein. Damit erklären Sie sich einverstanden, Ihre Eintragung anderen Interessenten zugänglich zu machen. Den Eintrag können Sie jederzeit wieder löschen. www.bdev.de/austausch
•  Wollen Sie von den Erfahrungen anderer Verbraucherinnen und Verbraucher lernen und mit ihnen reden? Rufen Sie an oder schreiben Sie uns eine Mail und lassen Sie sich die Adressliste zusenden. Anschließend nehmen Sie Kontakt mit Mitgliedern in Ihrer Umgebung auf. 
  •  T. 02224.123123-0, info@energieverbraucher.de

Wir sind gespannt auf das Echo und wünschen Ihnen viel Erfolg beim Mitmachen!

Wärmepumpe ergänzt Heizkessel

Ein Gebäude, das im Winter hohe Vorlauftemperaturen (über 55 °C) braucht, ist nicht allein durch eine Wärmepumpe beheizbar. Die Ergänzung des vorhandenen Heizkessels durch eine kleinere Wärmepumpe kann hier durchaus sinnvoll sein. Bei dieser Hybridlösung springt, wenn es draußen sehr kalt ist, der Heizkessel an. Aber die Kombination von Hydraulik und Regelung ist anspruchsvoll.
Von Ralf Krug

(17. Mai 2024) Viele Heizkessel sind nicht sehr alt und noch in einem guten Zustand. Besonders die bis 2015 verbauten Niedertemperaturkessel sind meistens recht robust und haben eine leicht zu bedienende Regelung. Viele Betreiber scheuen es, einen solchen Kessel „rauszuschmeißen“, zumal eine vorgezogene Erneuerung nicht wirtschaftlich ist. Gleichzeitig stöhnen gerade die Eigentümer von Bestandsgebäuden über die gestiegenen Heizkosten: Der typische Jahresverbrauch eines älteren Einfamilienhauses von 2.500 l Heizöl beziehungsweise 2.500 m3 Erdgas kostet aktuell rund 3.000 Euro.

Hinzu kommt, dass die vorhandene Wärmeverteilung oft nicht für die alleinige Versorgung mit einer Wärmepumpe geeignet ist. Das ist der Fall, wenn die Heizkörper auf hohe Vorlauftemperaturen (z.B. 70 °C) ausgelegt sind und eine Anpassung nicht mit vertretbarem Aufwand möglich ist. Für solche Fälle gibt es die Möglichkeit, den Heizkessel mit einer Wärmepumpe zu ergänzen und diese dann zu betreiben, wenn es wirtschaftlich ist. Behandelt wird im Folgenden die am häufigsten anzufindende Ausgangssituation: Heizkessel sowohl zur Heizung als auch zentralen Warmwasserbereitung.

Konzeption

Die Wärmepumpe arbeitet im Sommer zur Warmwasserbereitung und in der Heizperiode bei Außentemperaturen über etwa 2 °C (wählbar) zur Heizung und Warmwasserbereitung. Unterhalb dieses sogenannten Bivalenzpunktes wird statt der Wärmepumpe der vorhandene Heizkessel betrieben. Übers Jahr gesehen kann die Wärmepumpe so 60 bis 70 % der nötigen Wärmeerzeugung decken. Ihre Jahresarbeitszahl (Verhältnis von Wärmeerzeugung zum Stromverbrauch) liegt bei 3,0 bis 3,5.

  

Voraussetzungen

Um einen wirtschaftlichen Betrieb bei niedrigen Investitionen zu erreichen, werden die vorhandenen Heizungskomponenten (Heizkessel, Regelung, Warmwasserbereitung) beibehalten. Allerdings müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: Heizkessel boden-stehend mit mindestens 10 l Wasserinhalt (gängige Heizkessel haben ca. 30 l), Warmwasserspeicher mit circa 200 l Inhalt mit einer Wärmetauscherfläche von mindestens 1 m². 

Komponenten

Gewählt wird eine Außenluft-Wärmepumpe in Splitausführung, bestehend aus Außenteil (Verdampfer, Verdichter) und Innenteil (Verflüssiger, Umwälzpumpe, Umschaltventil Heizung/Warmwasserbereiter). Beide Teile sind durch den Kältemittelkreislauf verbunden. Solche Geräte sind bei Nichtbetrieb frostsicher und haben keine Bereitschaftsverluste. Außerdem sollte die Wärmepumpe modulierend sein (Inverter).

Die Wärmeleistung wird mit rund 50 % der Gebäudeheizlast gewählt. Auf der Basis dieses Wertes sucht man eine Wärmepumpe, deren Leistung bei 2 °C Außentemperatur und 55 °C Vorlauftemperatur (in den Unterlagen der Hersteller A2/W55) etwa 50 % der Heizlast erbringt. Wichtig ist außerdem, dass Vorlauftemperaturen bis 60 °C möglich sind, damit die Warmwasserbereitung funktioniert. 

Hydraulik

Das Anlagenschema zeigt die hydraulische Einbindung der Wärmepumpe (siehe Abbildung): Deren Heizungsvorlauf wird zwischen Heizkessel und Umwälzpumpe angeschlossen, die die Wärme zu den Heizkörpern bringt. Der Vorlauf der Wärmepumpe zur Warm-wasserbereitung wird zwischen vorhandener Ladepumpe und Warmwasserspeicher angeschlossen.

Der Rücklauf der Wärmepumpe schließlich wird in der Nähe des Kesselrücklaufs angeschlossen. Um Fehlströmungen zu vermeiden, sind noch zwei Auf-/Zu-Motorventile nötig, die bei Betrieb der zugehörigen Umwälzpumpe offen sind.

  

Außenteil einer Splitwärmepumpe

Kessel als Mini-Pufferspeicher

Bei der beschriebenen Hydraulik dient der vorhandene Heizkessel zur hydraulischen Entkopplung der Wärmepumpe, weil Wärmepumpen geringe Temperaturspreizungen und Mindestvolumenströme haben. Außerdem dient der Kessel als Mini-Pufferspeicher (daher der Mindestwasserinhalt). Wenn beispielsweise die Wärmepumpe 1.000 Liter je Stunde (l/h) umwälzt, die Heizkörper aber nur 700 l/h -abnehmen, strömen 300 l/h „rückwärts“ durch den Heizkessel. Der Rücklauf zur Wärmepumpe ist dann die Mischung aus Rücklauf von den Heizkörpern und Kesseldurchfluss. 

Regelung Wärmeerzeuger

Beide Wärmeerzeuger arbeiten unabhängig voneinander. Die vorhandene Steuerung des Heizkessels regelt unverändert Heizung und Warmwasserbereitung. Die neue Regelung der Wärmepumpe macht das auch, aber mit einer niedrigeren Einstellung von Heizkurve und Warmwassertemperatur (s.u.). Die zur Wärmepumpe gehörenden Temperaturfühler (Außen, Puffer, Warmwasser) müssen dazu installiert werden.

Umschaltung Wärmeerzeuger

Die Umschaltung zwischen Wärmepumpe und Heizkessel erfolgt durch Außentemperaturfühler, Zeitschaltuhr und/oder andere -Signale (z.B. hohes Stromangebot einer PV-Anlage). Sie erfolgt durch ein Relais mit zwei Wechselkontakten: Kontakt 1 schaltet die Wärmepumpe über den EVU-Kontakt, Kontakt 2 schaltet den Heizkessel.

  

Innenteil einer Splitwärmepumpe

Steuerung Heizkreispumpe

Etwas aufwendig ist die Steuerung der Heizkreispumpe, denn diese muss immer laufen, wenn einer der beiden Wärmeerzeuger arbeitet, und darf nicht laufen, wenn mit dem Kessel Warmwasser gemacht wird. Dazu sind zwei Schließrelais und ein Öffnerrelais nötig (auf der Abbildung in der Mitte zu sehen).

Betriebspraxis

Sinnvoll ist es, mit dem Heizkessel das morgendliche Aufheizen der Räume und die Warmwasserbereitung abzudecken. Die Wärmepumpe würde aufgrund ihrer Leistung hierfür zu lange brauchen und bei kalten Morgenstunden nicht effektiv arbeiten. Das Weiterheizen am Tage bis in den Abend hinein übernimmt dann die Wärmepumpe, sofern die Außentemperatur nicht unter dem Bivalanzpunkt liegt. Ihre Heizkurve kann etwas niedriger als der des Kessels gewählt werden: zum Beispiel 1,3 statt 1,5.

Warmwasserbereitung

Das ist ein Knackpunkt, denn die Vorlauftemperaturen von Wärmepumpen sind deutlich niedriger als die von Heizkesseln. Gleichzeitig ist die Wärmetauscherfläche bei den meisten Speichern gering. Konkret ist es so, dass bei Vorlauftemperaturen von 60 °C Warmwassertemperaturen von etwa 45 °C erreicht werden, was unter den gängigen Empfehlungen liegt. Eine praktikable Möglichkeit ist es, den Warmwasserspeicher jeden Morgen durch den Kessel auf 55 °C aufzuheizen und tagsüber auf 45 °C zu halten. Alternativ könnte man grundsätzlich Warmwasser dezentral mit Durchlauferhitzern erwärmen, was die Stromkosten in die Höhe treiben würde.

Wärme- und Stromzähler

Ratsam ist die Ausstattung der Wärmepumpe mit einem Wärmezähler (sitzt im Rücklauf zur Wärmepumpe) und einem Stromzähler. Damit können sowohl die Leistung  als auch die Effizienz der Wärmepumpe kontrolliert werden. 

Jahresbilanz

Für das typische Bestandsgebäude, das bisher 2.500 l Heizöl beziehungsweise 2.500 m³ Erdgas verbraucht hat, verändert sich die Jahresbilanz wie folgt: Die Wärmepumpe deckt 65 % der jährlichen Wärmearbeit ab und benötigt dafür circa 4.200 kWh Strom. Damit werden die Anforderungen des GEG erfüllt und die Wärmepumpe ist förderbar. Der -Kessel deckt 35 % ab und benötigt dafür etwa 900 l Heizöl oder 900 m³ Erdgas.

Energiekosten

Für die Wärmepumpe wird ein Wärmepumpentarif gewählt. Bei aktuellen Neuverträgen kostet das 24 ct/kWh plus 80 Euro Grundpreis, zusammen rund 1.100 Euro. Wenn eine Solarstromanlage mit mindestens 5 kW Leistung vorhanden ist, reduzieren sich die Strom-kosten auf rund 900 Euro. Hinzu kommen die Brennstoffkosten für Öl oder Gas in Höhe von circa 1.100 Euro. Insgesamt sinken die Energiekosten auf 2.200 beziehungsweise 2.000 Euro. 

Investitionskosten

Die Investitionskosten der beschriebenen Anlage liegen im Bereich von 12.000 bis 15.000 Euro inklusive Montage. Die Anlage kann durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) als Einzelmaßnahme mit bis zu 50 % gefördert werden. Der Förderantrag kann selbst gestellt werden. Die Förderbedingungen – insbesondere der nötige hydraulische Abgleich – sind zu beachten, was mit (förderfähigen) Kosten verbunden ist. 

Wirtschaftlichkeit

Nach Förderung kostet die Anlage circa 10.000 Euro und spart bis zu 1.000 Euro jährlich. Die Amortisationszeit beträgt damit rund zehn Jahre und liegt im Bereich der Amortisationszeit von Solarstromanlagen (PV-Anlagen). Die staatliche Förderung dieser Hybridlösung ist möglicherweise geringer als bei einer reinen Wärmepumpenlösung, weil der Bonus für den Komplettaustausch entfällt. Für die bisherige Heizung sind Wartung und Schornsteinfeger zu zahlen. Dafür liegen die Investitionskosten der hier beschriebenen Lösung deutlich unter denen einer reinen Wärmepumpenlösung. 

Weiterer Nutzen

Ein großer Vorteil ist die hohe Energieträgervariabilität: Der Deckungsanteil des Heizkessels an der jährlichen Wärmeerzeugung kann von 100 bis 30 % variiert werden. Der andere Teil, also 0 bis 70 %, wird durch die Wärmepumpe gedeckt. Dadurch kann die Heizung energiekostenoptimiert betrieben werden. Außerdem besteht eine weitgehende Redundanz im Falle von Störungen.

  

Umschaltsteuerung im Sicherungskasten

Kesselerneuerung

Bei Defekt des Heizkessels wird wieder ein Heizkessel gebraucht, denn die Wärmepumpe ist zur alleinigen Deckung des Wärmebedarfs nicht geeignet (Ausnahme: Der Wärmeschutz des Gebäudes wurde zwischenzeitlich um Faktor 2 verbessert). Bei Installation eines neuen Kessels ist auch das Umfeld anzupassen. Dazu gehören Abgasabführung, Warmwasserbereitung und Regelung.

Die Leistung des Kessels sollte die Heizlast des Gebäudes vollständig abdecken und die Warmwasserbereitung zu Kessel und Wärmepumpe passen. Bei einem klassischen Warmwasserspeicher sollte die Heizfläche mindestens 2,5 m² betragen (Einfamilienhaus). Außerdem sollte ein Pufferspeicher (mindestens 500 l) installiert werden. Alternativ ist auch ein Kombispeicher möglich. Wärmepumpe und Umschaltsteuerung Wärmepumpe/Heizkessel bleiben unverändert.

Geeignete Produkte

Die Kriterien sind: Vorlauf 60 °C möglich, ETAs-55-Wert mindestens 140 % (Bafa-Liste), Schallleistungspegel höchstens 62 dB(A), Kältemittel fortschrittlich (z.B. R32), Setpreis – Außenteil, Innenteil, Regelung – mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis.

Mögliche Produkte sind (Leistungsangabe für Außentemperatur 2 °C):

• Elco Aerosplit 8.2: 10 kW, 60 °C, 140 %, 61 dB(A), R32, Internetpreis mit Umsatzsteuer circa 8.000 Euro
• Panasonic Aquarea LT Split „K“: 6 kW, 60 °C, 142 %, 62 dB(A), R32, Internetpreis mit Umsatzsteuer circa 6.000 Euro
• Remko WKF 80: 6 kW, 60 °C, 145 %, 58 dB(A), R32, Internetpreis mit Umsatzsteuer circa 7.000 Euro
• Remko WKF 130: 9 kW, 60 °C, 151 %, 61 dB(A), R32, Internetpreis mit Umsatzsteuer circa 8.000 Euro

Abweichende Ausgangssituationen

Bei dezentraler anstelle zentraler Warmwasserbereitung ist die Ergänzung eines Heizkessels um eine Wärmepumpe besonders einfach; alle die zentrale Warmwasserbereitung betreffenden Komponenten entfallen. Bei Gebäuden mit vorhandener Solarthermieanlage ist eine solche Ergänzung ebenfalls möglich, wenn die genannten Voraussetzungen gegeben sind. Solche und andere Fragen können am Wärmepumpentelefon besprochen werden.

• Datenübersicht für Wärmepumpen: Energy Efficient Heat Pumps
• „Ratgeber Wärmepumpe“ der Verbraucherzentrale (siehe Literatur ED 01/2024, S. 39)
• www.volkswärmepumpe.info

Interessantes vom Wärmepumpen-Telefon

Im Februar 2023 hat der Bund der Energieverbraucher ein Beratungstelefon für Wärmepumpen eingerichtet. Hier interessante Fragen von Verbraucherinnen und Verbrauchern zu dem Thema und unsere Empfehlungen.
Von Ralf Krug

(5. Februar 2024)

Anschluss von Monoblöcken

Herr Koch bezieht sich auf den Artikel „Wo ist die Volkswärmepumpe?“ in der letzten Energiedepesche und findet den Anschluss einer Wärmepumpe zu aufwendig. Leider ist in den Artikel ein falsches Foto geraten, das den Anschluss einer Split-Wärmepumpe durch einen Kältebauer zeigt. Bei Monoblöcken ist dies nicht nötig: Vorlauf und Rücklauf der Heizung, Elektroleitungen sowie Kondensatablauf können direkt angeschlossen werden (siehe Foto).

  

Vor- und Rücklauf der Heizung, Elektroleitungen und Kondensatablauf können bei Monoblöcken direkt angeschlossen werden.

Preisdeckel

Frau Müller fragt nach dem Preisdeckel für Wärmepumpenstrom. Mit Wirkung vom 3.8.2023 hat die Bundesregierung einen gesonderten Preisdeckel für Wärmepumpenstrom in Höhe von 28 Cent je Kilowattstunde (kWh) eingeführt. Das greift im Falle eines separaten Stromzählers und ist auf 30.000 kWh jährlich begrenzt. 

Heizkostenabrechnung

Frau Riedel möchte wissen, wie bei Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern und wohnungsweisen Wärmezählern die Heizkostenabrechnung funktioniert. Die Abrechnung entspricht weitestgehend der von Heizkesseln und ist in der Heizkostenverordnung geregelt: Die Kosten für Energie (bei Wärmepumpen Strom), Wartung und Verbrauchserfassung werden summiert. Von den Gesamtkosten werden 50 bis 70 % nach dem Verbrauch und der übrige Teil (30 bis 50 %) nach der Fläche der Wohnungen auf die Nutzer verteilt.

  

Ralf Krug ist Gesellschafter eines Ingenieurbüros und beschäftigt sich seit vielen Jahren mit
dem Einsatz von Wärmepumpen.

Speichereignung

Herr Gruber hat Bedenken bezüglich der Eignung des in der letzten Energiedepesche beschriebenen Kombispeichers. Bei Wärmepumpen mit hohem Volumenstrom wird die nötige Temperaturschichtung (oben für Warmwasser, unten für Heizung) zerstört. Um das zu vermeiden, sollten bei Volumenströmen von mehr als 1,5 m²/h zwei Speicher eingesetzt werden: Pufferspeicher Heizung und Warmwasserbereiter. Wenn der verfügbare Platz hierfür nicht ausreicht, kann ein Speicherturm gewählt werden: Zwei unabhängige -Speicher stehen in einer Einheit übereinander. 

Wärmepumpenstrom bei Mietwohnungen

Frau Hauser fragt, ob Mieter etwas gegen die Stromtarifwahl ihrer Vermieter unternehmen können: Die Wohnungen eines neuen Sechs-Parteien-Hauses (500 m²) werden durch eine Wärmepumpe beheizt. Der Vermieter hat keinen Wärmepumpentarif, sondern die Grundversorgung mit einem Peis von rund 70 (!) Cent je Kilowattstunde gewählt. Im Vergleich zu Wärmepumpentarifen (aktuell etwa 25 ct/kWh) entstehen Mehrkosten von über 3.000 Euro jährlich. Diese Tarifwahl verstößt gegen das Wirtschaftlichkeitsgebot nach § 560 Bürgerliches Gesetzbuch (BGB). Dies sollte dem Vermieter deutlich gemacht werden.

Einstellung Heizungsregelung

Herr Maibach möchte wissen, wie sich Fehleinstellungen der Regelung bei Wärmepumpen auswirken. Diese wirken sich im Vergleich zu Kesselanlagen viel stärker aus. Insbesondere führt eine überhöhte Heizkurve zu einem erheblich höheren Stromverbrauch. Wird beispielsweise die Heizkurve so überhöht, dass im Auslegungszustand statt der nötigen 55 °C Vorlauftemperatur eine Vorlauftemperatur von  65 °C erreicht wird, verschlechtert sich die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe sehr stark. Der Stromverbrauch steigt um 25 bis 30 %.

Luft-Luft-Wärmepumpe

Herr Schütze hat ein kleines gut isoliertes Haus (80 m²), bisher beheizt durch Kachelofen. Installiert werden soll eine Luft-Luft-Wärmepumpe als Multi-Splitgerät: Ein Außenteil soll drei Innenteile in drei verschiedenen Räumen bedienen. Dabei wird durch einen Kältebauer ab Außenteil zu jedem Innenteil ein Leitungspaar für das Kältemittel verlegt. Typische Systeme haben eine Nennleistung von etwa 7 kW, von denen bei tiefen Außentemperaturen noch circa 4 kW übrig bleiben. Zu dem beschriebenen Haus passt diese Leistung.

• bdev.de/klimawp

Infos im Internet

Herr König fragt nach im Netz verfügbaren Informationen von ausgeführten Wärmepumpenanlagen. Davon gibt es sehr viele in sehr unterschiedlichen Formen. Empfehlenswert sind zum Beispiel die Beiträge von „Sonnenperle“ bei YouTube. Lästig sind dabei die Werbeblöcke.

Die Namen der Anrufer wurden aus Datenschutzgründen geändert.

• Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern: bdev.de/wpmfh

Stiftung Warentest: Wärmepumpen im Test

(9. Januar 2024) Die Stiftung Warentest hat Ende September 2023 eine Untersuchung verschiedener Luft-Wasser-Wärmepumpenmodelle vorgestellt. Das Fazit: Wärmepumpen könnten eine sinnvolle und effiziente Heizungslösung auch für ältere Häuser darstellen, entsprechende Geräte seien auf dem Markt verfügbar. Dennoch gelte: Je höher der Dämmstandard, desto mehr Wohnfläche könnten Wärmepumpen beheizen.

  

Es herrscht oft das Vorurteil, dass Wärmepumpen zu teuer und bei älteren Gebäuden ineffizient sind. Aber Stiftung Warentest hat festgestellt, dass dies nicht immer der Fall ist: Bei einem Test von sechs Wärmepumpenmodellen bekamen vier die Note „gut“. Jedes dieser Modelle kann ein durchschnittliches Einfamilienhaus heizen. Wichtig ist jedoch, dass es bei ihnen große Unterschiede im Stromverbrauch und den daraus resultierenden Kosten gibt. Das sparsamste Modell benötigt weniger als 5.000 kWh Strom pro Jahr, während andere über 20 % mehr Strom für die gleiche Leistung verbrauchen. Ein weiterer Unterschied zwischen den Wärmepumpen liegt in den verwendeten Kältemitteln.

Zwei Modelle nutzen das umweltschädliche Kältemittel R32. Die Tester bemängeln das, da mit Propan bereits eine umweltfreundlichere Alternative verfügbar ist. Beim Thema Lautstärke sind vier von sechs Wärmepumpen ebenfalls mit „gut“ bewertet worden. Lärm ist also kein generelles Ausschlusskriterium. Trotzdem raten die Experten, den Aufstellungsort sorgfältig zu wählen, auf die Einhaltung von Abständen zur Nachbarschaft zu achten und eventuell Lärmschutzmaßnahmen vorzunehmen.

Zusammengefasst sehen die Tester großes Potenzial für den verstärkten Einsatz von Wärmepumpen zur Beheizung von Gebäuden, einschließlich älterer Immobilien. Entscheidend ist die Auswahl eines effizienten und leisen Modells sowie die Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten.

Wer die Jahresarbeitszahl für seine Wärmepumpe abschätzen will, ist beim Bundesverband Wärmepumpe richtig: JAZ-Rechner.

Interessantes vom Wärmepumpen-Telefon

Im Februar 2023 hat der Bund der Energieverbraucher ein Beratungstelefon für Wärmepumpen eingerichtet. Hier einige interessante Fragen von Verbraucherinnen und Verbrauchern zu dem Thema und unsere Empfehlungen.
Von Ralf Krug

(14. September 2023)

Heizkurve

Herr Abers möchte wissen, wie es sich feststellen lässt, ob die eingestellte Heizkurve zu den vorhandenen Heizkörpern passt. Empfohlen wird, an einem nicht sonnigen Tag die Thermostatventile aller Heizkörper auf fünf zu stellen. Nach mehreren Stunden werden die Temperaturen aller Räume gemessen, es sollten etwa 21 °C sein. Bei merklich höheren Temperaturen kann die Heizkurve niedriger gewählt werden, zum Beispiel statt 1,4 nur 1,2.

Nebenbei lässt sich so herausfinden, wie harmonisch die Heizkörperauslegung ist. Bei starken Unterschieden zwischen den Räumen kann sie durch die Voreinstellung der Ventile angepasst werden (hydraulischer Abgleich).

Heizstab

Herr Giesberg meint, bei Außenluft-Wärmepumpen sei ein Heizstab nötig, weil sie bei Kälte wenig Leistung haben. Das stimmt zwar bei älteren Modellen, deren Leistung um bis zur Hälfte zurückgegangen ist. Neuere aber sind in der Regel annähernd leistungsstabil und benötigen keinen Heizstab.

Warmwasserbereitung

Herr Schneider fragt nach der Jahresarbeitszahl (dem Verhältnis von erzeugter Wärme zu verbrauchtem Strom), wenn nur die Warmwasserbereitung betrachtet wird. Bei Einstellung der Warmwassersolltemperatur auf 55 °C, wie es die Regeln der Trinkwasserhygiene erfordern, liegt die Jahresarbeitszahl im Bereich von 2,5.

  

Bei Einfamilienhäusern kein Problem: Wärmepumpen lassen sich gut in den Garten integrieren.

Fernwärme

Frau Wittmann möchte von der teuren Fernwärme weg und fragt nach einer Wärmepumpenlösung, die nicht größer ist als die vorhandene Fernwärmeübergabestation.

Da es eine so kompakte Wärmepumpentechnik nicht gibt, kommt als Teillösung eine Luft-Luft-Wärmepumpe in Frage. Damit werden ein oder mehrere Räume beheizt (optional auch gekühlt) und der Rest bleibt bei Fernwärme.

Wärmezentrale

Herr Bakir hat ein verschachteltes Anwesen (Wohnhaus, Gewerbe, Ferienwohnung) mit drei Heizkesseln, davon zwei mit zentraler Warmwasserbereitung. Er fragt, ob eine zentrale Wärmeerzeugung auf Basis einer Wärmepumpe sinnvoll ist. Dies ist nur bei einer Hybridlösung (Wärmepumpe plus Kessel) der Fall. Die Komplettabdeckung durch eine Wärmepumpenanlage würde hohe Systemtemperaturen erfordern und wäre mit hohem Stromverbrauch verbunden.

Energiepreise aktuell

Frau Hessel fragt nach den aktuellen Energiepreisen. Die sind sowohl bei Strom als auch bei Brennstoffen gesunken: Neue Verträge für Wärmepumpenstrom gibt es ab circa 25 ct/kWh, Erdgas ab circa 9 ct/kWh (beide mit Umsatzsteuer). Die Preise liegen deutlich unter der Preisbremse für Haushaltsstrom von 40 ct/kWh. Im aktuellen Gesetzentwurf der Bundesregierung, der derzeit im Bundestag beraten wird, ist ein Preisdeckel für Wärmepumpenstrom von 28 ct/kWh vorgesehen.

Die Namen der Anrufer wurden aus Datenschutzgründen geändert.

Interessantes vom Wärmepumpen-Telefon

Im Februar 2023 hat der Bund der Energieverbraucher ein Beratungstelefon für -Wärmepumpen eingerichtet. Hier einige interessante -Fragen von Verbraucherinnen und Verbrauchern zu dem Thema und unsere Empfehlungen.
Von Ralf Krug 

(28. Juli 2023)

  

Ralf Krug ist Gesellschafter eines Ingenieurbüros und beschäftigt sich seit vielen Jahren mit dem Einsatz von Wärmepumpen.

Wärmepreis

Herr Frick fragt nach dem Wärmepreis der Wärmepumpen. Wird der Wärmepumpen-Strompreis des letzten Halbjahres von circa 20 Cent pro Kilowattstunde (ct/kWh) zugrunde gelegt, beträgt deren Wärmepreis zwischen 5 und 8 ct/kWh und ist damit etwa halb so hoch wie der von Öl- und Gasheizungen. Aktuell sind Strom und Brennstoffe teurer, in der Tendenz bleibt das Verhältnis etwa gleich.

Hoher Stromverbrauch

Herr Ott hat vor einem Jahr von Ölheizung auf Außenluft-Wärmepumpe umgestellt und beklagt einen hohen Stromverbrauch von über 20.000 kWh. Beheizte Fläche (ca. 120 m²) und Heizleistung der Wärmepumpe (10 kW) passen. Ursache war die Fehlsteuerung des vorhandenen Heizstabes. Empfohlen wurde, dessen Stromverbrauch durch einen privaten Zwischenzähler zu erfassen. Diese gibt es als „Hutschienenzähler“ für etwa 60 Euro plus Einbau.

Geräuschproblem

Architektin Keul berichtet vom Nachbarschaftsstreit einer Auftraggeberin aufgrund einer zu lauten Außenluft-Wärmepumpe. Ein Blick in die Datenbank ergab, dass der installierte Wärmepumpentyp einen hohen maximalen Schalldruckpegel von 66 dB(A) hat. Moderne Geräte liegen hier im Bereich von 56 dB(A), das ist etwa halb so laut. Empfohlen wurde, mit dem Nachbar einen schallreduzierten Nachtbetrieb zu vereinbaren. Das ist bei dem installierten Gerät möglich.

Gasetagenheizungen

Herr Naumann besitzt eine Eigentumswohnung mit Gasetagenheizung. Eine Umstellung des Gebäudes auf Zentralheizung wurde durch die Eigentümergemeinschaft verworfen. Nötig sind daher wohnungsweise Lösungen. Eine Möglichkeit sind hier Abluft-Wärmepumpen zur Heizung und Warmwasserbereitung, die allerdings den Einbau von Lüftungskomponenten erfordern und nur bei hohem Wärmeschutz (Wärmebedarf maximal 50 Watt je m²) sinnvoll sind. Besser passen würden kleine, innen aufgestellte Außenluft-Wärmepumpen, die demnächst auf den Markt kommen.

Wärmepumpe und Warmwasserbereitung

Herr Maler hat ein Haus mit Einliegerwohnung, derzeit Gaskessel, große Heizkörper und zentrale Warmwasserbereitung. Er möchte gerne den Gaskessel durch eine Außenluft-Wärmepumpe ersetzen und dabei die Warmwasserbereitung dezentralisieren. Geeignete, förderfähige Wärmepumpen mit A+++ bei 55 °C sind von mehreren Herstellern erhältlich, siehe Bafa-Liste. Die Warmwasserbereitung kann dezentral über einen elektrischen Durchlauferhitzer, alternativ über eine sogenannte Abluftwärmepumpe erfolgen. 

Wärmepumpen-Heizkörper

Herr Anhalt hat Heizkörper mit der klassischen Auslegung Vorlauf/Rücklauf 70/55 °C.Eine Wärmedämmung des Gebäudes, die diese Heizkörper wärmepumpentauglich machen würde, ist aus Kostengründen nicht vorgesehen. Größere Heizkörper sind aus Platzgründen nicht möglich. Machbar ist aber der Einbau von Wärmepumpen-Heizkörpern, die bei gleichen Abmessungen etwa 60 % mehr Leistung aufweisen. Diese gibt es von mehreren Herstellern.

Außenluft oder Bohrsonde

Herr Wallbott will eine Wärmepumpe in ein bestehendes Zweifamilienhaus (260 m²) mit hohem Wärmeschutz und vorhandenen Heizkörpern (Auslegung Vorlauf ca. 50 °C) einbauen. Er schwankt zwischen den Wärmequellen Erdreich und Außenluft. Die Erdreichlösung ist in seinem Fall wasserwirtschaftlich zulässig, führt aber zu hohen Mehrkosten (ca. 30.000 Euro). Im laufenden Betrieb spart sie um die 1.500 kWh Strom jährlich, Wert etwa 400 Euro. Die Erdreichlösung ist also nicht wirtschaftlich.

Eigenleistung

Herr Kaufmann beklagt die hohen Kosten eines Wärmepumpeneinbaus von circa 30.000 Euro und fragt nach möglichen Eigenleistungen. „Monoblock“-Wärmepumpen, die einen geschlossenen Kältekreislauf haben und anschlussfertig für Vor-/Rücklauf sind, können in Eigenleistung aufgestellt und angeschlossen werden. Die Arbeiten sind weniger umfangreich als seinerzeit beim Phönix-Solarprojekt. Ausnahme sind die Elektroarbeiten: Diese müssen durch eine Fachkraft ausgeführt werden.

Die Namen der Anrufer wurden aus Datenschutzgründen geändert.

Wärmepumpen in Bestandsgebäuden

Neue Wohnhäuser werden inzwischen zur Hälfte mit Wärmepumpen beheizt, Tendenz weiter steigend. Gründe hierfür sind moderate Investitionen, reduzierte Betriebskosten und eine positive CO₂-Bilanz. Auch im Bestand entdeckt man inzwischen die Vorteile von Wärmepumpen.
Von Ralf Krug

(20. April 2023) In Deutschland wurden im vergangenen Jahr weit über 200.000 Heizungswärmepumpen installiert, viel mehr als je zuvor. Die politische Zielsetzung bewegt sich sogar bei jährlich 500.000. Wärmepumpen können auch in Bestandsgebäude eingebaut werden. Welche Möglichkeiten gibt es hier, wo liegen die Grenzen?

Wärmepumpenprozess

Wärmepumpen entziehen der Umwelt Energie und bringen diese auf ein höheres Temperaturniveau. Was beim Kühlschrank im Kleinen passiert (innen kalt, außen warm), machen Wärmepumpen – mit umgekehrtem Wirkungssinn – bei Gebäuden im Großen: innen warm, außen kalt. Antriebsenergie ist meistens Strom, selten auch Gas.

Energiebilanz

Elektrische Wärmepumpen brauchen Strom, der verlustreich hergestellt wird. Wärmekraftwerke haben Wirkungsgrade von rund 40 %. Wärmepumpen müssen daher Arbeitszahlen (Verhältnis von Wärmeerzeugung zu Stromverbrauch) von mindestens 2,5 haben, damit sie effizienter sind als ein Heizkessel und die Energiebilanz in Ordnung ist. Dies ist in der Praxis fast immer gegeben (siehe „Klimaanlage statt Wärmepumpe“).

Unterschiedliche Wärmequellen

Am verbreitetsten ist die Wärmequelle Außenluft, ihr Marktanteil liegt bei fast 90 %. Mit der Wärme der Außenluft wird das Heizungswasser erwärmt (sogenannte Luft-Wasser-Wärmepumpen; Grafik 1). Die Anlagen erfordern keine aufwendige Genehmigung und sind einfach zu realisieren. Alternativ kommt die Wärmequelle Erdreich beziehungsweise Grundwasser infrage, bezeichnet auch als Wasser-Wasser-Systeme. Sie haben eine größere Effizienz, sind aber deutlich teurer. Schließlich lässt sich mit der Wärme der Außenluft durch Luft-Luft-Systeme oder Klimaanlagen die Luft eines einzelnen Raums direkt erwärmen ohne den Umweg über das Heizungswasser (siehe „Klimaanlage statt Wärmepumpe“).

Heizflächenauslegung

Entscheidend ist die Frage, wie die Heizflächen ausgelegt sind: Fußbodenheizungen sind immer geeignet für Wärmepumpen. Bei Heizkörpern sind Wärmepumpen nur dann sinnvoll, wenn im Winter die Vorlauftemperaturen der Heizung meist unter 55 °C bleiben, selbst im Fall extremer Kälte, der sogenannten Auslegungstemperatur. Bei höheren Vorlauftemperaturen sinkt der Wirkungsgrad der Wärmepumpe und der höhere Stromverbrauch würde sie unwirtschaftlich und umweltbelastend machen (siehe Grafik 2). Aus der Heizkurve lässt sich ablesen, wie hoch die Vorlauftemperaturen bei sehr kaltem Wetter sein würden. Die Heizkurve lässt sich auch durch Ablesen und Notieren von Außentemperaturen und Vorlauftemperaturen rechnerisch erschließen. Oder es wird eine Wärmebedarfsrechnung für jeden einzelnen Raum gemacht. Aufgrund der Leistung der vorhandenen Heizkörper kann man die notwendige Vorlauftemperatur bei extremer Kälte errechnen.

Heizkörperoptimierung

Für Vorlauftemperaturen von beispielsweise 70 °C sind Wärmepumpen nicht geeignet. Manchmal muss jedoch so hoch geheizt werden, weil nur in einzelnen Räumen größere Heizkörper oder höhere Vorlauftemperaturen notwendig sind, um den Raum warm zu bekommen. Die übrigen Räume würden mit geringeren Temperaturen auskommen. Einzelne Heizkörper können dann gegen leistungsstärkere getauscht werden, die größer sind und deshalb bei geringeren Vorlauftemperaturen mehr Heizwärme abgeben. Mit den „Wärmepumpenheizkörpern“ gibt es hierfür spezielle Lösungen. Sind jedoch alle Heizkörper betroffen, ist ihr Austausch zu aufwendig.

Königsweg: energetische Sanierung

Bei energetisch sanierten Gebäuden (Fenster, Außenwände, Dach) ergibt sich der Effekt, dass ehemals auf 70 °C Vorlauf ausgelegte Heizkörper nun mit 55 °C auskommen und damit für Wärmepumpen geeignet sind. Energetische Sanierung reduziert den Wärmebedarf und macht Gebäude wärmepumpentauglich. Allerdings ist sie eine teure Angelegenheit.

Hybridheizungen

Falls hohe Vorlauftemperaturen nötig sind, kommen Hybridheizungen infrage, eine Kombination aus Wärmepumpe und Heizkessel. Die Wärmepumpe deckt die Grundlast, den darüber hinaus gehenden Bedarf der Heizkessel. Festgelegt wird ein Umschaltpunkt, zum Beispiel eine Außentemperatur von 0 °C.

Der Deckungsanteil der Wärmepumpe beträgt bei Hybridheizungen 50 bis 80 % der jährlichen Wärmearbeit. Durch das Vermeiden ungünstiger Betriebszustände (diese deckt der Kessel ab) wird eine akzeptable Effizienz erreicht. Hybridheizungen erfordern hohe Investitionen, insbesondere wenn beide Wärmeerzeuger gleichzeitig installiert werden. Kostengünstige Nachrüstlösungen sind leider noch Mangelware. Wirtschaftlicher ist es, die bestehende Öl- oder Gasheizung im Keller zu behalten und mit der Wärmepumpe zu koppeln.

Stromverbrauch

Der jährliche Stromverbrauch von Wärmepumpenheizungen kann über die zu erwartenden Arbeitszahlen abgeschätzt werden. In Verbindung mit Fußbodenheizungen erreichen Wärmepumpen im Jahresmittel Arbeitszahlen von 3,5 bis 4,0; in Verbindung mit Heizkörpern (Auslegungs-Vorlauftemperatur 55 °C) sind es 2,5 bis 3,0. Bei einem Einfamilienhaus aus den 1990er-Jahren mit 130 Quadratmetern beheizter Fläche und einem bisherigen Heizenergieverbrauch von 2.000 Liter Heizöl oder 2.000 Kubikmeter Erdgas führt die Umstellung auf Wärmepumpen zu einem Heizstromverbrauch von 4.000 bis 6.000 kWh jährlich.

Sondertarife

Einige Stromversorger bieten Sondertarife für Wärmepumpen an, die günstiger sind als Normalstrom. Um diese zu nutzen, muss ein dafür geeigneter Stromzähler vorhanden sein oder eingebaut werden, was mitunter eine aufwendige Neuinstallation von Zählerschränken voraussetzt. Hierbei müssen die Wärmepumpen durch ein Signal des Netzbetreibers unterbrechbar sein. Aktuell erfolgen die Unterbrechungen sehr selten, möglich sind aber bis zu drei mal zwei Stunden täglich. Um die Sperrzeiten zu überbrücken, werden Wärmepumpen mit Pufferspeichern ausgestattet.

Wirtschaftlichkeit

Wirtschaftlich sind Wärmepumpen dann, wenn deren Arbeitszahl höher ist als die „Kostenzahl“, das Verhältnis vom Strom- zum Brennstoffpreis (siehe Tabelle). Je höher die Arbeitszahl und je günstiger Strom im Vergleich zu Gas ist, umso wirtschaftlicher ist eine Wärmepumpe.

Kostenzahl: Verhältnis Strom zu Wärmepreis
	Wärmepumpenstrom	Heizöl	Erdgas	Kostenzahl
	ct/kWh	ct/kWh	ct/kWh	Mittelwert
2014	20	8	7	2,7
2015	21	6	6	3,5
2016	20	5	6	3,6
2017	20	6	6	3,3
2018	21	7	7	3,0
2019	22	7	7	3,1
2020	22	5	7	3,7
2021	22	7	7	3,1
2022	22	13	15	1,6
2023	36	12	13	2,9
Quelle: Statista, eigene Erhebungen

Kombination mit Solarstrom

Wärmepumpen können Solarstrom vom eigenen Dach effektiv nutzen – ein großer Vorteil im Vergleich zu Heizkesseln. Inzwischen gibt es spezielle Messkonzepte, die sowohl die Nutzung des Solarstroms als auch des Sondertarifs ermöglichen (siehe „Was kann eine Wärmepumpe mit Sonnenstrom leisten?“).

Warmwasserbereitung

Im Falle von zentraler Warmwasserbereitung können Wärmepumpen ähnlich Heizkesseln eingesetzt werden. Voraussetzung ist, dass
die Wärmepumpe Vorlauftemperaturen erreicht, die mindestens 10 °C über der gewünschten Warmwassertemperatur liegt. Es gibt auch Monoblock-Wärmepumpen ausschließlich für die Warmwasserbereitung.

Elektrischer Anschluss

Hausanschlüsse in Einfamilienhäusern haben häufig Sicherungen von 3 x 35 Ampere. Eine zusätzliche Wärmepumpe mit circa 6 kW maximaler elektrischer Leistungsaufnahme erfordert in der Regel eine größere Absicherung (z.B. 3 x 50 Ampere). Meistens ist das mit der vorhandenen Zuleitung möglich, die Leistungserhöhung ist allerdings mit einem Baukostenzuschuss verbunden.

Heizstabeinsatz

Wärmepumpen haben serienmäßig oder als Option einen elektrischen Heizstab mit rund 9 kW, der insbesondere bei kalten Außentemperaturen genutzt wird. Manche Hersteller empfehlen, die Wärmepumpe knapp auszulegen und die Spitzenlast dem Heizstab zu überlassen. Problematisch sind der zusätzliche Leistungsbedarf (s.o.) und die hohen Stromkosten. Letztere könnten noch steigen, falls Spitzenlaststrom besonders teuer wird. Eine knappe Auslegung der Wärmepumpe ist daher nicht sinnvoll.

Standorte, Platzbedarf und Genehmigung

Außenluft-Wärmepumpen werden meist straßenseitig vor dem Gebäude aufgestellt und müssen von Nachbargrundstücken mindestens drei Meter entfernt sein. Im Gebäude befindet sich ein Teil der Technik („Inneneinheit“ und Pufferspeicher). Eine Variante sind innen aufgestellte Wärmepumpen, die die Außenluft über Luftkanäle führen.

Im Falle der Wärmequelle Erdreich befindet sich die Wärmepumpe im Gebäude. Die Wärmequelle wird in Form von Bohrsonden oder Flächenkollektoren erschlossen, wofür es spezielle Richtlinien gibt und Genehmigungsbedarf besteht. Außenluft-Wärmepumpen sind genehmigungsfrei, Erdreich-Wärmepumpen genehmigungspflichtig. Der Platzbedarf ähnelt allgemein dem von Kesselanlagen.

Geräuschentwicklung

Bei Außenluft-Wärmepumpen ist die Geräuschentwicklung ein häufiger Kritikpunkt, insbesondere bei älteren Baureihen. Moderne Geräte haben bei Volllast einen Schallleistungspegel von circa 55 dB(A), ab drei Meter Abstand ist es dann „flüsterleise“. Aber es sind immer noch viele laute Geräte auf dem Markt. Der Schallrechner des Bundesverbands Wärmpumpe (BWP) gibt hierzu Informationen.

Energieeffizienz

Bei der Effizienzklasse sollte A+++ erreicht werden. Bei Vorlauftemperaturen von 35 °C schaffen das viele Produkte, bei einem Vorlauf von 55 °C nur noch einige. Noch mehr Aussagekraft haben die ETAs-Werte: Marktbeste Geräte erreichen hier über 200 % (35 °C) beziehungsweise 150 % (55 °C). Die Werte sind in der aktuellen Liste der förderfähigen Wärmepumpen unter bafa.de zu finden (siehe auch „Klimaanlage statt Wärmepumpe“).

Kältemittel

Hier ist die starke Tendenz weg von fluorierten Kältemitteln (FKW, PSAF) hin zu Kältemitteln mit niedrigem Treibhauspotenzial (GWP). Moderne Wärmepumpen nutzen natürliche Kältemittel wie R290 (Propan). Bei brennbaren Kältemitteln ergeben sich Einschränkungen bei der Aufstellung der Anlage (Schutzbereich erforderlich).

Förderung

Im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) werden Wärmepumpen als Einzelmaßnahme gefördert. Die Antragstellung kann durch den Bauherrn erfolgen. Es ist ein Zuschuss von 25 bis 40 % möglich, auch Beratungsleistungen sind förderfähig.

Fazit

Der Einbau von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden ist bedingt möglich. Voraussetzung sind Heizflächen mit Auslegungs-Vorlauftemperaturen von maximal 55 °C. Bei energetisch sanierten Gebäuden ist das fast immer der Fall. Für Mehrfamilienhäuser sind Hybridlösungen interessant. Bei der Produktwahl sollte auf Effizienz, Geräuschverhalten und Kältemittel geachtet werden. Wärmepumpen sind mit Solarstromanlagen kombinierbar.

Sie tragen auch zur Friedensförderung bei, denn der Streit um Öl und Gas wird zunehmen.  

Ralf Krug ist Gesellschafter eines Ingenieurbüros und beschäftigt sich seit vielen Jahren mit dem Einsatz von Wärmepumpen.

Wärmepumpen als Kosten- und Klimafalle

Bei der Gebäudebeheizung ist ein fataler Trend zu beobachten: Getrieben durch Handwerker, die Aufträge für Heizungsmodernisierungen schnell und bequem erledigen wollen, sowie Bauunternehmer, die ohne Rücksicht auf die Folgekosten möglichst billige Heizungen auswählen, steigt der Absatz ineffizienter Wärmepumpen.

(24. Juni 2019) Elektrische Wärmepumpen haben in der Tat Vorteile: Sie erzeugen am Installationsort keine Abgase und benötigen folglich auch keinen Schornstein. Außerdem benötigen Wärmepumpen durch die Nutzung der Umweltwärmen aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft deutlich weniger elektrische Energie als sie an thermischer Nutzwärme für die Raumheizung und die Warmwasserbereitung abgeben.

Luft-Wärmepumpe: Ineffizient und kein Gewinn für die Energiewende

Verwirrende Begrifflichkeiten

Die oftmals traumhaften Datenblatt-Leistungsangaben von Wärmepumpen werden jedoch in der Praxis fast nie erreicht. Für den Hausbesitzer bedeutet dies: Es wird deutlich mehr teurer Strom verbraucht, als von Herstellern, Installateuren und Bauträgern prognostiziert. Zudem werden häufig verschiedene Leistungswerte miteinander verwechselt: Viele Angaben beziehen sich auf die „Leistungszahl“, auch „Coefficient of Performance“ (COP) genannt, anstelle der „Jahresarbeitszahl“ (JAZ). Beide Kenngrößen stellen das Verhältnis von Nutzwärme am Ausgang einer Wärmepumpe zum notwendigen Strom an deren Eingang dar. Je höher der Wert, desto energieeffizienter arbeiten Wärmepumpen.

COP und JAZ verhalten sich aber so ähnlich wie die Labortests bei Dieselfahrzeugen zu deren tatsächlichen Abgaswerten im Straßenverkehr: Der COP wird unter Idealbedingungen gemessen sowie im Datenblatt beworben und hat mit der Realität kaum etwas zu tun. Die JAZ wird dagegen im realen Betrieb gemessen und gibt deshalb auch Auskunft über den tatsächlichen elektrischen Verbrauch einer Wärmepumpe. Falls Sie von diesem kleinen, aber feinen Unterschied nie etwas gehört haben, brauchen Sie sich nicht schämen: Selbst das für die Auszahlung von Fördergeldern für den Einbau von Wärmepumpen zuständige Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bezieht sich in seinen Förderbedingungen auf den Begriff „JAZ“, meint damit aber eigentlich den vom Hersteller angegebenen theoretischen Datenblattwert „COP“.

Labor vs. Realität

Während Anbieter – und häufig sogar auch Wissenschaftler bei der Betrachtung von Wärmepumpen als Baustein für die Energiewende – einen COP bis zu 5,7 (Sole/Erde) beziehungsweise 4,9 (Luft) propagieren, zeigen Feldtests JAZ-Werte für Luft-Wärmepumpen von typischerweise 2,3 bis 2,9. Von einem „energieeffizienten“ Wärmepumpensystem kann aber erst gesprochen werden, wenn die JAZ mindestens 4 beträgt und dieser Wert auch im Dauerbetrieb aufrechterhalten werden kann.

Energieineffiziente Hybridsysteme?

Diesen Wert werden Luft-Wärmepumpen auch in Zukunft nicht erreichen, selbst wenn sie – ganz innovativ – mit Erdgas-Brennwertkesseln kombiniert und bei großer Kälte abgeschaltet werden. Erdreich-Wärmepumpen weisen zwar wesentlich höhere JAZ auf, es ist aber kaum vorstellbar, dass sich, zumal in dicht besiedelten Gebieten, eine größere Zahl von Hauseigentümern für die aufwendige (und kostenträchtige) Installation einer Erdreich-Wärmepumpe im Bestandsgebäude entscheiden wird.

Häufige Einbaufehler

Doch nicht nur an der Effizienzfront gibt es Probleme: Elektro-Wärmepumpen sind bereits seit über 40 Jahren auf dem Markt. Umso mehr muss es verwundern, wenn es bei der Planung und dem Einbau immer noch zu gravierenden Fehlern kommt, die die erwartete Energieeinsparung weiter schmälern oder gar ins Gegenteil verkehren. Eine Umfrage zur Fehlerhäufigkeit bei der Planung und Ausführung von Wärmepumpen bei Sachverständigen kam zu dem Ergebnis, dass sich fast ein Drittel der geprüften Anlagen als irreparabel erwiesen, die Hälfte der Probleme bereits in den ersten beiden Jahren auftauchten und die Kosten der Mängelbeseitigung im Durchschnitt 13.000 Euro betrugen.

Politisch gewollte Technik

Studien, zum Beispiel der Agora Energiewende, fordern für das Jahr 2030, dass sich die Zahl der Elektro-Wärmepumpen auf mindestens 5 bis 8 Millionen steigert und für 2050 sollen es 15,6 Millionen sein – etwa drei Viertel aller Heizungsanlagen. Dies wird für notwendig erachtet, damit die Klimaschutzziele der Bundesregierung für 2030 beziehungsweise 2050 erreicht werden können. Bei diesen Szenarien, in denen die Wärmepumpen völlig unreflektiert als in jeder Hinsicht überlegene Technik dargestellt werden, wird jedoch eine Reihe von ernsten Problemen übergangen.

Fragliche Flexibilität

So wird Wärmepumpen stets die Flexibilität zugeschrieben, dass sie, versehen mit einer Leistungsregelung und einem Pufferspeicher, unabhängig vom aktuellen Wärmebedarf, stromgeführt betrieben werden könnten. Wärmepumpen sollten also jederzeit in der Lage sein, Überschüsse aus der Stromproduktion erneuerbarer Energien in Wärme umzuwandeln und diese in Pufferspeichern zu lagern. Ist die Stromnachfrage dagegen höher als die Stromproduktion, dann könne man alle Wärmepumpen abschalten und entnimmt die Wärme den Pufferspeichern. Diese Betrachtung lässt aber außer Acht, dass der Betrieb des Pufferspeichers die Energieeffizienz der Wärmepumpe weiter absenkt, nur wenige Wärmepumpen mit großen Pufferspeichern gebaut werden und bei tiefen Außentemperaturen zwangsweise die volle Heizleistung der Wärmepumpen erforderlich wird.

Anteil der erneuerbaren Energien

Bei allen Prognosen und Szenarien unterstellen die Autoren zudem, dass der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung kontinuierlich steigt. Derzeit stagniert der Anteil jedoch bei knapp 40 Prozent und die Politik installiert immer neue Hemmnisse und „Deckel“, statt den Ausbau der Erneuerbaren zu beschleunigen. Wie ein Anstieg auf fast das Doppelte in gut zehn Jahren erreicht werden soll, ist eine offene Frage.

Selbst wenn die Umstellung der Stromproduktion auf erneuerbare Energien in dem gewünschten Maß erfolgen würde, so passen die zeitlichen Strukturen der Wärmepumpennachfrage und der Erzeugung von Photovoltaik- und zeitweise auch Windstrom nicht zusammen. Es ist deshalb davon auszugehen, dass der Strombedarf der Wärmepumpen aktuell und noch auf Jahrzehnte durch Kohlekraftwerke gedeckt wird. Zusätzlich ist zu bedenken, dass der Strombedarf von Wärmepumpen in einer Kälteperiode auf Grund der schlechten Jahresarbeitszahlen besonders hoch ist. So wird mit Wärmepumpen ein zukünftiger ‚Sachzwang‘ für den Betrieb von Kohlekraftwerken geschaffen, statt die Energiewende zu fördern.

Keine Schlüsseltechnologie

Somit wird der Stromverbrauch durch die gewünschte Zahl der Wärmepumpen mitnichten „nur einen geringen Zuwachs“ erfahren. Die Bundesregierung hat sich unter anderem zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 den Stromverbrauch um 25 Prozent zu vermindern. Wie dies zu erreichen ist, wenn nicht nur der Verkehrssektor, sondern auch noch der Wärmebereich elektrifiziert werden soll, wie es viele Studien fordern, bleibt rätselhaft.

Wärmepumpen sind keine „Schlüsseltechnologie“ und keine Leittechnik in der Energiewende, wenngleich sie durchaus einen Beitrag zur Energiewende leisten können. Zum Beispiel als erdgekoppelte Wärmepumpen, gekoppelt mit Solarkollektoren, als Groß-Wärmepumpen in Wärmenetzen oder wenn Abwärme genutzt wird.

Es ist deshalb dringend geboten, von der Überhöhung dieser Technologie Abstand zu gewinnen und insbesondere die ineffizienten Luft-Wärmepumpen auf das Abstellgleis zu verbannen.

Folgende Maßnahmen sind notwendig:

• Wirksame Maßnahmen zur Beschleunigung der energetischen Gebäudesanierung, um die Grundvoraussetzung für die Anwendung effizienter Technologien zu schaffen.
• Eindeutige Effizienzvorgaben für Wärmepumpen in Form einer JAZ von mindestens 4,0 gemäß VDI 4650, ab 2025 von 4,5 und bei Förderungen das Verlangen von Nachweisen der Einhaltung dieser JAZ durch die installierten Anlagen.
• Verbindlicher Einbau von geeichten Wärmemengenzählern, damit Hausbesitzer die reale JAZ kontrollieren können.
• Verstärktes Angebot von unabhängigen Schulungen sowie Fort- und Weiterbildungen für Planer und Handwerker.
• Forcierung von umwelt- und sozialverträglichen Quartierskonzepten mit flexibler Kraft-Wärme-Kopplung sowie Weiterentwicklung der Power-to-Gas-Technologie.

Verweise auf vertiefende Literatur finden Sie in unserem Wärmepumpen-Manifest: bdev.de/wp-manifest

Die Autoren:

Dr. Falk Auer ist Sprecher der „Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie Lahr“ und war dort für das Projekt „Feldtest Wärmepumpen“ zuständig.

Werner Eicke-Hennig ist Leiter des Energieinstituts Hessen und war zuvor Gründer sowie langjähriger Leiter der Hessischen Energiesparaktion.

Gabriele Purper war langjährig zuständig für Energieeffizienz im Hessischen Umweltministerium und engagiert sich jetzt ehrenamtlich beim BUND.

Dr. Werner Neumann ist Sprecher des Bundesarbeitskreises Energie des BUND und war zuvor Leiter des Energiereferats der Stadt Frankfurt am Main.

Wärmepumpen im Altbau unzulässig

Von Louis-F. Stahl

(30. Oktober 2018) Wärmepumpenheizungen sind für ungedämmte Bestandsgebäude ohne Flächenheizkörper ungeeignet. Zu diesem Schluss kam das OLG Rostock (Az. 4 U 37/15), bestätigt durch den BGH (Az. VII ZR 297/16) im Rahmen der Zurückweisung einer Nichtzulassungsbeschwerde.

Wärmepumpen können nur dann gut funktionieren, wenn die Heizungswassertemperatur niedrig ist. Dies ist beispielsweise mit einer Fußbodenheizung möglich. Bei Radiatorheizkörpern werden hingegen deutlich höhere Temperaturen benötigt, damit die Wohnräume im Winter warm werden. Wärmepumpen arbeiten bei hohen Temperaturen jedoch deutlich ineffizienter. Auch sind Wärmepumpen nur dann wirtschaftlich einsetzbar, wenn der Wärmebedarf gering ist. Beispielsweise bei gut gedämmten Immobilien.

Dennoch werden den Eigentümern ungedämmter Altbauten mit Radiatorheizkörpern häufig Wärmepumpenheizungen angeboten, die unter derartigen Bedingungen horrende Stromkosten produzieren. Dies bestätigt sich leider auch regelmäßig in Mitgliederanfragen an den Bund der Energieverbraucher.

Wie die Gerichte jetzt feststellten, handelt es sich beim Einbau einer Wärmepumpe in ein ungedämmtes Haus mit Radiatorheizkörpern um eine mangelhafte Leistung, die unter bestimmten Voraussetzungen zum Rücktritt vom Vertrag berechtigt. Im vom Gericht entschiedenen Fall musste der Heizungsbauer die Heizung nach sechs Jahren auf seine Kosten wieder ausbauen und dem 80-jährigen Verbraucher den Preis in Höhe von 25.000 Euro abzüglich eines Nutzungsersatzes für die sechs Jahre erstatten.

Wärmepumpe im Test

In einem siebenjährigen Feldtest untersuchte die unabhängig arbeitende Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie der Stadt Lahr (Schwarzwald) die Energieeffizienz von Wärmepumpen unter realistischen Betriebsbedingungen an insgesamt 52 Heiz- und 13 Warmwasser-Wärmepumpen in der Region Oberrhein.
Von Dr. Falk Auer und Herbert Schote (Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie der Stadt Lahr [Schwarzwald])

(28. Juni 2014) Während erdgekoppelte Wärmepumpen das Energieeffizienzziel der Deutschen Energieagentur sowie des Erneuerbaren-Energien-Wärme-Gesetzes mehr oder weniger deutlich übertreffen, sind Luft-Wärmepumpen im Hinblick auf den Beitrag zum Klimaschutz kritisch zu bewerten. In allen Fällen gilt: Die Rahmenbedingungen müssen schon bei der Planung stimmen, und die Wärmepumpen selbst erfordern einen fachgerechten Einbau und Betrieb. Der Bericht geht auch auf Fehler ein und gibt Hinweise zur Qualitätsverbesserung.

Basisuntersuchung

Die Agenda-Gruppe begann den „Feldtest Wärmepumpen“ mit einer zweijährigen Basisuntersuchung. An dieser Phase 1 nahmen 33 Heiz- und fünf Warmwasser-Wärmepumpen teil. Keine war zu Messbeginn älter als vier Jahre. Im Gegensatz zu anderen Studien kannte keiner der elf Hersteller die Lage der Wärmepumpen und die Namen der Betreiber. Eine verdeckte Optimierung während der zweijährigen Anfangsphase konnte somit ausgeschlossen werden.

Selbstverständlich hatte die Gruppe offensichtliche Fehler nicht nur zu Beginn der Messungen, sondern auch während des Betriebes der Wärmepumpen beheben lassen. Darunter mehrere aufgetretene Verdichterausfälle, um sich nicht dem Vorwurf auszusetzen, sie würde offensichtlich defekte Anlagen vermessen. Externe, ebenfalls unabhängige Energieexperten, bescheinigten deshalb der Agenda-Gruppe eine hohe Praxisnähe und Fairness.

Die abgedruckte Grafik zeigt die Messergebnisse für die Heiz-Wärmepumpen. Aufgetragen ist die entscheidende Kenngröße für die Energieeffizienz von Wärmepumpen, nämlich die Jahresarbeitszahl (JAZ (orange)). Die Grafik unterscheidet die Kaltquellen Luft, Erde und Grundwasser sowie eine solar unterstützte Erdkollektor- und eine Abwasser-Wärmepumpe. Die Höhe der braunen Balken stellt die Variation der Jahresarbeitszahlen in Phase 1 dar (Basisuntersuchung); die Querstriche in den Balken zeigen die Mittelwerte an. Sie sind vergleichbar mit einem Feldtest des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE: blauer Balken). Bis auf drei erdgekoppelte Wärmepumpen mit Werten zwischen JAZ = 4,0 und 4,4 waren die Ergebnisse der Basisuntersuchung mäßig bis schlecht. Wegen dieser Energieeffizienz-Mängel entschloss sich die Agenda-Gruppe zu einer Fortsetzung des Feldtests im Rahmen einer Phase 2 mit dem Titel „Innovative Wärmepumpensysteme“.

Innovationen

Die abgedruckte Grafik zeigt ebenfalls die Ergebnisse von Phase 2 (grün), wobei die Höhe der Balken wiederum die Variationen der Jahresarbeitszahlen darstellen:

• Luft-Wärmepumpen: Ein großes Feld liegt nach wie vor bei Jahresarbeitszahlen zwischen 2,0 (halbe Stromheizung) und 2,8.
• Grundwasser-Wärmepumpen: In der Phase 1 kamen sie bei Einfamilienhäusern wegen zu geringer Bohrlochdurchmesser und zu hoher Leistung der Grundwasser-Förderpumpe im Mittel nur auf eine JAZ von 3,1. Bei Groß-Wärmepumpen liegen bei der Förderpumpe günstigere Verhältnisse vor, weshalb Jahresarbeitszahlen von mehr als 4,0 möglich sind.
• Erdreich und Abwasser-Wärmepumpen: Da Erdsonden- und Erdkollektor-Wärmepumpen bei fachgerechter Planung und Ausführung ohne weiteres eine Jahresarbeitszahl von 4,0 übertreffen, hat die Agenda-Gruppe nur Anlagen mit Neuerungen bei der Technik in das Messprogramm aufgenommen. Die Ergebnisse sind beeindruckend: Der horizontale Erdkollektor mit einer Direktverdampfung des Wärmepumpen-Kältemittels kommt auf eine JAZ = 4,7, die CO2-Erdsonde auf 5,1 und der -solarunterstützte Erdkollektor sogar auf 5,8 (grüne Balken)!
  Lediglich die Abwasser-Wärmepumpe verfehlt wegen ungünstiger Rahmenbedingungen das Energieeffizienzziel.
• Erdgas-Wärmepumpen (gelber Balken): Die Agenda-Gruppe erfasste auch die Energieeffizienz von drei Erdgas-Motor- beziehungsweise Absorptions -Wärmepumpen für eine Schule, einen Kindergarten und ein Mehrfamilienhaus. Rechnet man die gemessenen Jahresarbeitszahlen mit dem derzeit gültigen Primärenergiefaktor von Strom in Höhe von 2,6 um, dann liegen sie – wie die meisten Luft-Wärmepumpen – zwischen JAZ = 2,0 und 3,0. Die Erdgas-Wärmepumpen sind damit bezüglich des Beitrages zum Klimaschutz vergleichbar oder schlechter als moderne Erdgas- Brennwertkessel.

Da kommt Freude auf: Eine Erdsonden-Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von mehr als 4.

Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung

Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen den Leistungszahlen, ermittelt auf den Testständen, und den Jahresarbeitszahlen, gemessen unter realistischen Betriebsbedingungen. Planer, Hersteller und Handwerker sind deshalb aufgefordert, ihre Komponenten und Systeme weiterhin zu optimieren. Dazu sind aufgrund der Erfahrungen im Rahmen des siebenjährigen „Feldtests Wärmepumpen“ die folgenden Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung der Komponenten und Systeme erforderlich:

Bei der Planung

• Wärmepumpensystem: Komplexität verringern - nicht zu viele Energiequellen kombinieren; weniger Umwälzpumpen und Stellventile, dadurch weniger Regelungsprobleme und Hilfsenergien. Der bekannte Schweizer Wärmepumpenfachmann Peter Hubacher sagte einmal: „Je einfacher die Anlage, desto höher die Jahresarbeitszahl.“
• Wärmepumpe: Zugesicherte Leistung im Datenblatt muss auch mit der Praxis übereinstimmen. Eine angepasste Dimensionierung ist erforderlich, da eine zu hohe Nennleistung zu einem ungünstigen Taktbetrieb und eine zu geringe Leistung zum vermehrten Einsatz des Notheizstabes führt. Der Einsatz von Wärmepumpen mit variabler Verdichterleistung ist empfehlenswert.
• Komponenten: Bei Luft-WP den Wärmetauscher größer wählen und Schallprobleme berücksichtigen. Bei Grundwasser-WP ausreichend großen Durchmesser der Förder- und Schluckbrunnen vorsehen, um geringere Leistung der Förderpumpe zu ermöglichen. Bei Erdreich-WP die Sondenlänge großzügig bemessen und keine Korb- oder Grabenkollektoren einsetzen, weil das Volumen des abzukühlenden Erdreichs zu gering ist.
• Speicher: Heizungspufferspeicher möglichst vermeiden (bei Fußbodenheizung auch gar nicht notwendig); Kombispeicher (Heizung und Brauchwasser) sind kritisch zu bewerten, weil wegen des integrierten Warmwasserboilers die mittlere Temperatur des Speichers zu hoch ist. Bei einer solarunterstützten Wärmepumpenanlage gilt diese Aussage jedoch nicht.
• Wärmesenke: Ein sinnvoller Einsatz von Wärmepumpen im unsanierten Altbau ohne Flächenheizungen ist nicht möglich! Die Vorlauftemperaturen dürfen nicht mehr als 35 °C betragen, was klassische Heizkörper in der Praxis ausschließt.

Bei der Ausführung

• Vorgeschriebenen hydraulischen Abgleich der Heizstränge durchführen.
• Undicht schließende Ventile aufspüren und ersetzen.
• Wärmedämmung an Rohren und Armaturen lückenlos anbringen.

Im Betrieb

• Heizkurve niedriger einstellen sowie die Nachtabsenkung nicht zu lang und nicht zu tief einstellen.
• Notheizstab per Hand ausschalten, um kontrollierten Betrieb zu ermöglichen.
• Einweisung des Nutzers durch den Handwerker ist erforderlich und auch bei Wärmepumpen ist eine regelmäßige Inspektion notwendig.     

„Volksheizung“: Wärmepumpe für alle

(11. September 2012) Wärmepumpen sammeln Wärme mit geringer Temperatur im Außenbereich und bringen sie auf ein höheres Temperaturniveau. Dafür verbrauchen sie Strom oder Gas. Die Umgebungswärme stammt entweder aus der Luft  oder dem Erdreich.

Die Firma Rilo bietet ein System aus Platten mit Abmessungen von 1,20 Meter mal 1,20 Meter an. Jede Platte soll bei einer Außentemperatur von fünf Grad rund 300 Watt Wärmeleistung ins Haus holen. Sechs übereinander gestapelte Platten erbringen eine Leistung von zwei Kilowatt und damit genug für ein gut gedämmtes Einfamilienhaus. Die „Volksheizung“ kann auch eine vorhandene Heizung ergänzen. Ein System mit 6,5 Kilowatt Leistung kostet etwa 12.000 Euro und soll 150 Quadratmeter Wohnfläche beheizen können. Nur bei extremen Minusgraden springt stundenweise die vorhandene Heizung an. Der Hersteller wirbt mit einer Amortisationsdauer von fünf bis zehn Jahren, abhängig von den Preissteigerungen der fossilen Energieträger.

Mindestarbeitszahl festlegen

(4. April 2010) Wärmepumpen sind oft teurer, als die Herstellerangaben vermuten lassen. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung der Energieberatung der Verbraucherzentralen. Die Verbraucherschützer hatten 50 konkrete Angebote analysiert. Ergebnis: Die Mehrkosten liegen je nach System zwischen 2.000 und 7.000 Euro.

Häufig fehlen in der Basiskalkulation wichtige Positionen, zum Beispiel Wärmemengenzähler, Erdarbeiten oder wasserrechtliche und geologische Gutachten. Eine Checkliste der Verbraucherzentralen gibt Antworten zu den wichtigsten technischen Fragen und nennt Handlungsempfehlungen zu Anschaffung und Betrieb einer Wärmepumpe. Sie listet auch typische Fehler bei Planung und Installation auf und ist online verfügbar.

Um Verbraucher vor unliebsamen Überraschung zu schützen, empfehlen die Verbraucherzentralen, mit dem Installationsunternehmen eine Vereinbarung über die Jahresarbeitszahl abzuschließen. Erreicht das Gerät den vereinbarten Wert nicht, verpflichtet sich der verantwortliche Unternehmer vertraglich zur Übernahme der zusätzlich entstehenden Stromkosten. Zu den Details informiert die Energieberatung der Verbraucherzentralen.

Die Mär von der überlegenen Wärmepumpe

„Wärmepumpen sind technisch ausgereift und sparsam." Das behauptet ein neues Gutachten im Auftrag des Bundesverbandes Wärmepumpen. Die Energie-Depesche hat den Physiker Dr. Falk Auer von der Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie Lahr (Schwarzwald) - um eine Stellungnahme gebeten.

Kontakt: Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie Lahr (Schwarzwald), Sprecher: Dr. Falk Auer,
auch Projektleiter Feldtest Wärmepumpen, E-Mail: nes-auer(at)t-online.de, www.agenda-energie-lahr.de

(4. Januar 2010) Eine im Auftrag des Wärmepumpenverbandes verfasste Studie des Lehrstuhls für Energiewirtschaft der Technischen Universität München macht derzeit Furore (Energiewirtschaftliche Tagesfragen Heft 10/2009, Seite 14). Sie spricht sich für einen vermehrten Einsatz von Elektro-Wärmepumpen in Deutschland aus. Diese seien technisch zuverlässig, preiswert und schon heute konventionellen Heizwärmeerzeugern primärenergetisch und vom CO₂-Ausstoß her überlegen. Diesen Aussagen widersprechen jedoch allen bisherigen Studien des Umweltbundesamtes, der Technischen Universität Dresden und des Bremer Energie-Institutes sowie den Ergebnissen von vier Feldtests.

Überlegene Heiztechnik?

Der Feldtest der Agenda-Gruppe und anderer Forscher bestätigt nur bedingt, dass Wärmepumpen überlegen sind. Während Grundwasser- und Erdreich-Wärmepumpen das Energieeffizienzziel der Deutschen Energieagentur und des RWE mehr oder weniger übertreffen (siehe InfoBox und www.agenda-energie.lahr.de), trägt keine der untersuchten Luft-Wärmepumpen zum Klimaschutz bei. Außerdem erreichten nur zehn Prozent der Wärmepumpen die neuen staatlichen Förderziele auch tatsächlich in der Praxis.

Preiswerte Wärmepumpen?

Preiswert sind Wärmepumpen nur, wenn man die derzeitigen quersubventionierten Sonderpreise für Wärmepumpenstrom zugrunde legt. Berücksichtigt man zudem die recht hohen Investitionskosten, dann relativiert sich diese Feststellung. Im Vergleich zu sechs anderen Heizwärmeerzeugern liegen Erdreich-Wärmepumpensysteme bei einer Gesamtkostenbetrachtung wegen ihrer relativ hohen Energieeffizienz und längeren Lebensdauer ganz vorne. Energie-ineffiziente Luft-Wärmepumpen landen dagegen nur auf einem mittleren Platz.

Effizient und umweltfreundlich?

Um eine Kilowattstunde Strom herzustellen, werden derzeit durchschnittlich 0,6 Kilogramm CO₂ emittiert. Für einen beachtlichen Teil der Elektro-Wärmepumpen kann man also nicht behaupten, dass sie Heizenergie mithilfe erneuerbarer Energien erzeugen. Rechnet man mit dem ebenfalls diskutierten Wert von rund 0,9 Kilogramm CO₂ für Steinkohle-Mittellastkraftwerke während der Heizperiode, dann unterliegen in punkto Energieeffizienz fast alle Elektro-Wärmepumpen konventionellen Heizkesseln.

Technisch zuverlässig?

Die Praxis sieht anders aus. Bei neun von 38 untersuchten Wärmepumpen, die zu Beginn des zweijährigen Feldtests der Agendagruppe nicht älter als vier Jahre waren, gab es Ausfälle, davon fünf gravierende (Verdichter kaputt). Die Handwerker waren vielfach überfordert und durchblickten die teilweise zu komplexen Anlagen nicht. Es gab Ärger bei den Kunden. Zwei von ihnen mussten fünf beziehungsweise acht Wochen (!) lang mit dem Not-Heizstab heizen, weil der Monteur nicht weiter wusste und sich der Hersteller nicht bewegte.

Vergleich zu Gasbrennwertkessel

Ab einer Jahresarbeitszahl JAZ von zwei sollen Wärmepumpen Gasbrennwertkessel übertreffen. Diese Feststellung steht zwar nicht direkt in der Studie. Wohl aber benutzt sie der Auftraggeber BWP für Werbezwecke bei Pressemitteilungen und auf Fachtagungen. Basis für diese Behauptung ist in der Studie die Angabe einer Bandbreite zwischen JAZ von 2,0 und 2,6 im Jahre 2008 für den günstigsten bzw. und ungünstigsten Fall bei der Berechnung der CO₂-Emissionen.

Die CO₂-Emissionswerte sind zu optimistisch

Eine grobe Gegenrechnung zeigt jedoch, dass diese Werte zu optimistisch sind. Die CO₂-Emissionen bei der Stromerzeugung sind 2,7 mal höher als bei der Verbrennung von Gas. Strom muss also um den Faktor 2,7 effizienter eingesetzt werden, um Gas zu unterbieten. Das entspricht einer Grenz-Jahresarbeitszahl von etwa 2,5. Die Deutsche Energieagentur und das RWE haben jedoch die Messlatte für die Mindest-Jahresarbeitszahl von 2,5 auf 3,0 erhöht (siehe InfoBox), weil den Bauleuten sonst schwer zu erklären ist, warum sie 8.000 bis 15.000 Euro mehr gegenüber einem Gas-Brennwertkessel ausgeben sollen, wenn sie bei einer JAZ von 2,5 keinen Beitrag zu Klimaschutz leisten.

Szenario für 2030 korrekt?

Mit Hilfe eines Rechenprogramms versuchen die Autoren der Studie, den Beitrag von Wärmepumpen zum Klimaschutz bis zum Jahre 2030 vorauszusagen. Drei Punkte fallen dabei ins Auge:

• Wahl der Eingangsparameter am Beispiel der Luft-Wärmepumpen: Die heute in der Praxis erzielbaren System-Jahresarbeitszahlen betragen bei Fußbodenheizungen im Mittel 2,4. Die Annahme der Münchner Studie lautet für 2008 aber 3,4! Und für das Jahr 2030 sogar 3,8. Bei Wärmepumpen mit Radiator-Heizkörpern sind die Jahresarbeitszahlen noch deutlich geringer.
• Die Studie berücksichtigt keine klimafreundlicheren Heiztechniken und deren potentiellen Energieeffizienzsteigerungen über die nächsten zwei Dekaden. Dazu gehören Brennwertkessel und Solar, Biomasse, Blockheiz-Kraftwerke und natürlich auch erdgasbetriebene Wärmepumpen.
• Für 2020 wird mit einer CO₂-Abscheidung bei Kohlekraftwerken gerechnet. Die ist jedoch technisch noch nicht erprobt, es gibt keine Lösung für die Endlagerung und es entstehen Wirkungsgradverluste bei den Kohlekraftwerken von mehr als zehn Prozentpunkten.

Der Verband der Elektrizitätswerke VDEW prognostizierte anlässlich der ersten Wärmepumpen-Euphorie im Jahre 1980 für das Jahr 2000 4,2 Millionen Wärmepumpen. Tatsächlich sind es heute nur 0,3 Millionen. Die Studie korrigiert den ursprünglichen Schätzwert für 2030 auf eine Million herunter.

Auszeichnung für Bosch

(08. Juni 2009) Die Gaswärmepumpe von Bosch hat den Gas-Efficiency Award der Internationalen Gasunion (IGU) erhalten. Das ausgezeichnete Gerät arbeitet nach dem Diffussion-Absorbtions-Prinzip und kommt ohne Pumpe und Kompressor aus. Die Wärme des Gasbrenners verdampft das Arbeitsmedium Ammoniak. Beim Abkühlen wird der Umwelt Wärme entzogen. Gegenüber einem Gas-Brennwertkessel kommt das Gerät mit 20 Prozent weniger Gas aus. Es erbringt eine Leistung von vier bis zehn Kilowatt und benötigt keine beweglichen Teile. Nach Unternehmensangaben arbeitet es geräusch- und wartungsfrei. Bosch entwickelt es derzeit zur Serienreife weiter.

Klimakiller im Schafspelz

(14. Juli 2007, aktualisiert 4. Oktober 2007) - Derzeit erleben elektrisch betriebene Wärmepumpen einen wahren Boom. Vielfach werden sie fälschlicherweise mit regenerativen Energien gleichgesetzt. Doch in Wirklichkeit würde eine umfassende Nutzung von Wärmepumpen Deutschland auf seinem Weg zu mehr Klimaschutz und Energieeffizienz um Jahrzehnte zurückwerfen.
von Werner Ehl

Wie kommt dieser Widerspruch zustande?

Betrachtet man nur die Anwenderseite, könnte man an eine wundervolle Energiespartechnik glauben: aus einem Drittel beziehungsweise einem Viertel elektrischer Energie werden mit Umweltwärme drei Drittel Heizenergie. Allerdings ging dieser Gewinn bei der Herstellung von Strom im Kraftwerk bereits verloren. Nur etwa ein Drittel der dort eingesetzten Energie kommt an der Steckdose an, zwei Drittel landen als Abwärme in der Umwelt.

Betrachtet man darüber hinaus die Kostensituation, wird klar, dass Wärmepumpen echte Energiealternativen blockieren. Dies liegt daran, dass sie um ein Mehrfaches teurer sind als herkömmliche Heizsysteme. Hinzu kommen weitere volkswirtschaftliche Kosten durch Zubau neuer Kraftwerke. Ein umfassender Einsatz von Wärmepumpen wäre also insgesamt betrachtet eine gigantische Kapitalverschwendung ohne echte Energieeffizienz. Dieses sinnlos investierte Geld stünde für sinnvolle Alternativen nicht mehr zur Verfügung. Ebenso wäre der dringend notwendige Umbau unserer Stromversorgung mit dem Ziel, gefährliche Atom- und klimaschädigende Kohlekraftwerke zu ersetzen, für Jahrzehnte blockiert.

Heizen mit Strom - nur für Gutgläubige

Allzu viele Verbraucher fallen auf unseriöse Versprechen geschickter Verkäufer herein. Die Stromwirtschaft wirkt auf verborgenen Wegen auf ansonsten seriöse Beratungsinstitutionen ein, um Elektroheizungen in den Markt zu bringen.

(13. September 2006) - Das Heizen mit Strom ist gänzlich unwirtschaftlich und unökologisch. Nur in extrem gut gedämmten Passivhäusern oder mit hervorragend geplanten und gebauten Wärmepumpen kann eine Stromheizung sinnvoll sein. Mit diesen seltenen Ausnahmefällen werben skrupellose Verkäufer in Zusammenarbeit mit gewinnsüchtigen Stromverkäufern.

Wer die Tatsachen kennt, wird auf die schöngerechneten Zahlen der Verkäufer nicht hereinfallen, obwohl Heerschaaren von Stromheizungs- und Wärmepumpenverkäufer ganz Deutschland mit ebenso bunten wie falschen und irreführenden Werbebroschüren überschwemmen.

Um bei einer Vorlauftemperatur von 50 Grad eine Leistungszahl von 3,8 zu erreichen, braucht man eine Quellentemperatur von über sieben Grad.

Direktheizung

Die elektrische Direktheizung ist mit Abstand die teuerste aller Heizungsarten. Strom kostet deutlich mehr als die gleiche Energiemenge Gas, Öl oder Fernwärme. Strom ist eine wertvolle Edelenergie. Für die Herstellung gehen zwei Drittel der eingesetzten Energie ungenutzt verloren. Die Belastung der Umwelt durch die Stromerzeugung sind ganz beträchtlich: Abgase (NO₂, SO₂, CO₂), die Abwärme heizt Flüsse auf, der Wasserverbrauch beträgt zwei Liter pro Kilowattstunde erzeugtem Strom. Die verlust- und schadstofffreie Heizung in der eigenen Wohnung führt zu ganz erheblichen Umweltbelastungen bei der Stromerzeugung im Kraftwerk.

Etwa zwei Millionen Stromdirektheizungen in Deutschland verbrauchen jährlich etwa 20 Terawattstunden Strom, das sind 13 Prozent des Stromverbrauchs aller Haushalte. Der Stromverbrauch von rund 800.000 Wärmepumpen ist dabei noch nicht miteingerechnet. Dieser Strom muss extra für die Heizungen erzeugt werden. Er ist nicht etwa sowieso vorhanden, wie die Wärmestromverkäufer oft und fälschlicherweise behaupten.

Wärmestrom nicht kostendeckend

Strom kostet für Haushalte etwa 20 Cent pro Kilowattstunde. Der Strom für Elektroheizungen und Wärmepumpen schlägt mit zwischen acht und zehn Cent pro Kilowattstunde zu Buche. Dieser Preisunterschied ist wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen. Denn allein für die Netznutzung zahlt ein Haushalt rund sieben Cent pro Kilowattstunde. Hinzu kommt die Mehrwertsteuer und die Stromsteuer. Der Wärmestrompreis ist in den vergangenen Jahren kräftig gestiegen.

Bisher galt für unterbrechbare Stromheizungen, die vor dem 1. April 1999 ans Netz gegangen sind, der ermäßigte Steuersatz von 1,23 Cent pro Kilowattstunde. Auch diesen Anlagen wird ab 1. Januar 2007 der volle Steuersatz mit 2,05 Cent pro Kilowattstunde abverlangt. Das entspricht einer Verteuerung um 0,82 Cent pro Kilowattstunde.

Falsche Versprechungen

Wärmepumpen nutzen die Umgebungswärme. Richtig geplant und gebaut, können sie tatsächlich Energie sparen. Allzuoft werden Wärmepumpen aber dort eingebaut, wo sie nicht hingehören. Verbraucher werden grob belogen über Verbräuche, die künftigen Energiekosten und mögliche Alternativen. Zeitungsannoncen versprechen Energiekosten von 250 Euro für Heizung und Warmwasser.

In der Praxis funktioniert das nur, wenn man Körperhygiene einschränkt oder die Stromkosten des Heizstabes nicht mitgerechnet werden. Denn im Warmwasserspeicher der Wärmepumpe steckt ein Elektroheizstab. Er heizt das Wasser, wenn die Wärmepumpe nicht genug leistet. Das ist aber allzu oft der Fall. Dann wird aus der Wärmepumpe eine elektrische Direktheizung. Die Übergänge sind fließend. Eine richtig geplante Wärmepumpenheizung kommt ohne Heizstab aus.

Je kälter die Wärmequelle draußen ist und je höher die benötigte Warmwassertemperatur ist, umso weniger leistet die Wärmepumpe.

Die geforderte Leistungszahl von 3,8 wird nur erreicht, wenn die Quelltemperatur zehn Grad und die gewünschte Warmwassertemperatur nur 50 Grad beträgt. Die Leistungszahl gibt das Verhältnis von genutzter Umweltwärme zu eingesetztem Strom an. Das erfordert einen erheblichen Aufwand: Die Heizkörper müssen dazu sehr groß angelegt sein. Üblicherweise wird das Brauchwasser zudem auf 60 Grad aufgeheizt.

Problematisch ist auch die Ergiebigkeit der Wärmequellen. Wird viel Wärme benötigt, dann vereist das Erdreich um die Erdrohre herum und die nutzbaren Umgebungstemperaturen sinken stark.

Wird der Wärmepumpenstrom zum normalen Stromtarif abgerechnet, dann ist es um die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe ohnehin geschehen.

Heizkosten halbiert?

Die Beispielrechnungen, die die Vorteile der Elektroheizung und Wärmepumpen belegen sollen, sind meist völlig falsch.

Ein Beispiel aus der Zeitschrift "Bauidee", Ausgabe 3/2006. Dort ist zu lesen: "Der geringe Anteil Strom, den Wärmepumpen benötigen, schlägt sich in der so genannten Jahresarbeitszahl nieder. Die Jahresarbeitszahl ergibt sich aus dem Verhältnis des eingesetzten Stroms und der abgegebenen Heizleistung. Der Wert sollte über 3,8 liegen. … Die Marketingleute der Industrie heben heraus, dass sich mit einer einmal angeschafften Anlage die späteren Heizkosten halbieren."

In der Marktübersicht werden neun Wärmepumpen vorgestellt. Die meisten Produkte bleiben in der Jahresarbeitszahl für Heizkörperheizungen unter 3,5. Nur ein Produkt weist eine Arbeitszahl von 3,6 bis 3,9 aus: Waterkotte Aix.

Die Wärmepumpen kosten zwischen 6.000 und 10.000 Euro. Das komplett montierte Wärmepumpensystem schlägt mit etwa 20.000 Euro zu Buche.

Intensives Marketing

Bereits zwei Prozent aller deutschen Haushalte heizen mit Wärmepumpen. Das ist das Ergebnis einer gewaltigen Marketing-Kampagne, zu der sich Wärmepumpenhersteller und Stromwirtschaft zusammengefunden haben.

In einem Neubaugebiet in Schleswig-Holstein versuchten Hersteller und Vertrieb, alle Bauherren von der Wärmepumpen zu überzeugen. Eine Vergleichsrechnung ergab jedoch, dass die jährlichen Vollkosten der Wärmepumpe über denen für eine Öl- oder Gasheizung lagen. Am günstigsten schnitt die geplante Fernwärmeversorgung ab (vgl. Grafik).

Checkliste

Stromheizungen lohnen sich nicht, denn sie sind zu teuer. Ausnahme: extrem gut wärmegedämmte Häuser.

• Vor der Installation einer Wärmepumpe ist eine unabhängige Energieberatung unerlässlich. Die Beratung durch einen Hersteller oder Installateur ist nicht unabhängig!
• Für Altbauten braucht man ein Dämmungskonzept, das man der Anschaffung einer Wärmepumpe gegenübergestellt. Die Kosten müssen alle anfallenden Investitions- und Betriebskosten umfassen.
• Vergleichsangebote für Öl,- Gas- und Pelletsheizungen müssen eingeholt werden.
• Der Berechnung der Leistung der Wärmepumpe müssen realistische Jahresarbeitszahlen zugrunde liegen. Eine unabhängige Berechnung der Jahresarbeitszahl muss mit einer Simulation durchgerechnet werden. Häufig geht man von völlig unrealistischen Jahresarbeitszahlen aus.

Überarbeitungsbedarf für diese Seiten?

(19. Dezember 2005)

Sehr geehrte Damen und Herren,

Sie sollten schleunigst Ihre Seiten bezüglich der Wärmepumpe überarbeiten, sonst könnten Sie zu spät kommen...

2004 wurden in der Schweiz erstmals mehr Heizungswärmepumpen verkauft als Kessel für fossile Brennstoffe. In Deutschland verzeichnen WP-Hersteller zweistellige Zuwachsraten.

Bei sehr gut gedämmten Wohnhäusern schaffen es heute sogar Luft-Wasser Heizungswärmepumpen das Gebäude monevalent zu beheizen.

Meinen 25 Jahre alten Altbau (Bj. 1979/80, 250 qm Wohnfläche) konnte ich u.a. mit Hilfe einer Bivalenz-Anlage (Luft-Wasser Wp plus Ölkessel plus Brauchwasser WP) und nachträglicher Superwärmedämmung in letzten Jahr mit 13024 kwh (gleich 1279 Liter Öl) beheizen. Ich stelle Ihnen gerne mein Haus als Referenzobjekt zur Verfügung. Alle Energierechnungen liegen seit 1987 vor.

Würde mich interessieren: Von wem werden Sie gesponsert?

Einer, der es gut mit den Energieverbrauchern meint.

MfG Manfred Krystofiak

Sehr geehrter Herr Krystofiak,

wenn Sie Ihren Strom für die Wärmepumpe zum normalen Tarif zahlen würden, beliefe sich Ihre Heizungsrechnung auf 2.487 Euro. Aber Ihre Strompreis wird gesponsert von der Allgemeinheit aller Stromkunden. Wenn das aufhört, weil es absolut keine Berechtigung dafür gibt, den Strompreis nach Verwendungsart zu differenzieren, dann wird Ihre Dankbarkeit für die Strom- und Wärmepumpenverkäufer schnell am Ende sein. Sie werden sich dann wünschen, nicht auf deren Versprechungen hereingefallen zu sein.

Mit herzlichem Gruß

Dr. Aribert Peters

Wärmepumpen: Keine Kostenersparnis in Altbauten

Altbaubesitzer sind über die steigenden Heizkosten zunehmend frustriert und suchen nach Auswegen. Hierbei kommt auch oft die Wärmepumpe ins Gespräch, steht sie doch in dem Ruf, geringe Betriebskosten zu verursachen. Das erweist sich für Altbauten als teurer Trugschluss: Wärmepumpensysteme sind teurer als Öl- oder Gasheizungen. Lediglich für optimal geplante Neubauten können sich Kostenersparnisse ergeben.
Christina Hönig stellt hier vielfach überzogene Erwartungen richtig.

(15. Juni 2005) Es klingt verführerisch. Öl oder Gas raus - Wärmepumpe rein, und nach der (üppigen) Investition wird bei gutem Komfort die Haushaltskasse ordentlich geschont. Was Werbebotschaften Handwerkern und Bauherren suggerieren sollen, kann in der Praxis aber ganz anders aussehen. Gerechnete Einsparprognosen und Betriebserfahrungen führen oft nicht zu der gewünschten Kosteneinsparung. Denn die Effizienz einer Wärmepumpenanlage ist wie kein zweites System abhängig vom Wärmeabgabesystem und dessen Temperaturniveaus.

Systemvergleich

Um die Situation im Altbau zu verdeutlichen, werden für ein typisches Einfamilienhaus, das noch nicht gedämmt wurde und dessen Heizungsanlage mit einer Heizkörpervorlauftemperatur von 70° C ausgelegt wurde, unterschiedliche Varianten der Wärmeerzeugung gegenübergestellt. Für eine Heizlast von 14 Kilowatt wurden dazu mit der Wärmepumpen- Simulationssoftware WP-OPT Betriebskosten prognostiziert und dabei verschiedene Wärmepumpensysteme mit konventionellen Energieträgern/Anlagenkonzepten verglichen (Bild 1). Folgende Varianten wurden für das ungedämmte Gebäude einbezogen:

1. Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden
2. Luft/Wasser-Wärmepumpe
3. Luft/Wasser-Hochtemperatur- Wärmepumpe
4. Öl-Heizkessel
5. Gas-Brennwertheizkessel
6. Pellet-HeizkesselNachtspeicher
7. Strom direkt

Oft werden die versprochenen Einsparungen nicht erreicht.

Ergebnisse ungedämmt

Bild 1 zeigt, dass bei einer ausschließlichen Erneuerung der Wärmeerzeugung der angestrebte Einspareffekt offensichtlich nicht auftritt. Die Betriebskosten für die Wärmepumpe bewegen sich in einer ähnlichen Größenordnung wie für Öl-und Gas-Brennwert- oder auch Pellet-Heizkessel. Bei Investitionskosten von fast 20.000 Euro für Variante 1, rund 14.000 Euro für Variante 2 und knapp 19.000 Euro für Variante 3 ist auf einen Blick auch ohne Wirtschaftlichkeitsberechnung festzustellen, dass sich unter diesen Randbedingungen der Wärmepumpeneinsatz nicht "verdient" macht. Nicht selten erkennen die Beteiligten diesen Umstand viel zu spät und der frisch modernisierte Heizungskeller wird zum Tummelplatz für verzweifelt herbeigerufene Gutachter. Ursache für das Ergebnis: Die Leistung der Wärmepumpe sinkt ab, wenn im Haus höhere Temperaturen benötigt werden und die Temperatur der Wärmequelle absinkt. Der Energieverbrauch für die Heizstäbe, zum Abtauen und für Ventilatoren beziehungsweise Pumpen steigt entsprechend an.

Richtig kommunizieren

Immer wieder pauschal genannte "75 Prozent Energie aus der Umwelt" sind in der Mehrzahl der Fälle also schlicht falsch und an ganz bestimmte, günstige Rahmenbedingungen geknüpft. Jedenfalls ist diese Aussage mit bisher verfügbaren Wärmepumpen realitätsfremd für den Ersatz von Wärmeerzeugern ohne zusätzliche Maßnahmen am Gebäude/ Wärmeabgabesystem und wenn hohe Vorlauftemperaturen zur Heizlastabdeckung erforderlich sind. Genauso falsch ist es, die Wärmepumpe in eine "stromverbrauchende Schmuddelecke" zu verbannen, wie das ebenso häufig pauschal geschieht. Werden die Randbedingungen richtig gewählt, kann eine Wärmepumpe ihre ökologischen und ökonomischen Vorteile auch voll entfalten. Durch Dämmung des Beispielhauses erreicht man einerseits einen geringeren Wärmebedarf und damit auch geringere Investitionskosten, besonders bei der Quellenerschließung. Andererseits kann die vorhandene Heizung mit niedrigeren Temperaturen und damit mit besseren Leistungszahlen arbeiten.

Ergebnisse gedämmt

Durch die Dämmung sinken die Betriebskosten der Wärmepumpensysteme überproportional, weil die Randbedingungen jetzt wesentlich günstiger für eine Wärmepumpe sind. Dies gilt aber nur für die korrekte Auslegung der Wärmepumpensysteme auf die Heizlast des fertig sanierten Gebäudes. Eine Auslegung auf den unsanierten Zustand und eine anschließende Sanierung würde neben viel zu hohen Investitionen auch die Betriebskosten negativ beeinflussen. Bezieht man die Kapitalkosten in die Betriebskosten ein, dann schneiden sogar bei guter Planung je nach konkreten Randbedingungen die Wärmepumpensysteme mitunter ungünstiger ab als die konventionellen Öl- beziehungsweise Gas-Heizsysteme (Bild 2).

Neubau

Für Neubauten kann eine Wärmepumpe bei guter Planung Betriebskosten einsparen, selbst wenn die höheren Investitionskosten in die Rechnung einbezogen werden. Viele Angebote sind aber unseriös schöngerechnet und gehen von falschen Voraussetzungen aus. Bei zu geringer Auslegung kann die Wärmepumpe wie ein gigantischer Kühlschrank wirken und das gesamte Grundstück vereisen. Dem Erdreich lässt sich nicht beliebig viel Wärme entziehen. Deshalb ist vor Billigangeboten ausdrücklich zu warnen.

Basiert auf einem Beitrag für die Zeitschrift TGA 5 2005.