Wärmepumpen: ​​Wärme aus der Umwelt nutzen

Immer mehr Haushalte in Österreich setzen beim Heizen auf erneuerbare Energiequellen. Sie reduzieren den CO₂-Ausstoß und machen unabhängiger von fossilen Energieimporten. Neben Nah- und Fernwärme oder Pelletheizungen spielen Wärmepumpen dabei eine zentrale Rolle. Sie nutzen die in der Luft, im Erdreich oder im Grundwasser gespeicherte Wärme und wandeln sie mithilfe von Strom in Heizwärme um. Und das sehr effizient: Je nach Wärmequelle gewinnen Wärmepumpen mit einer Kilowattstunde elektrischer Energie zwischen drei bis fünf Kilowattstunden Wärme. Sie erzeugen also drei- bis fünfmal mehr Wärme, als sie an Energie verbrauchen.
Wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt, etwa aus der eigenen Photovoltaikanlage, heizt du besonders klimafreundlich.

Eine Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt: Statt dem Innenbereich Wärme zu entziehen und nach außen zu leiten, entzieht sie der Umwelt Wärme, hebt sie auf ein höheres Niveau und leitet sie an das Heizsystem weiter.

Gerade bei Luft-Wasser-Wärmepumpen lohnt sich ein Pufferspeicher. Er nimmt überschüssige Wärme auf und gibt sie später wieder ab. Er ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb der Wärmepumpe, häufiges An- und Ausschalten wird vermieden. So verbraucht sie weniger Strom. Gleichzeitig bleibt das Raumklima stabil. 

Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten oft noch bis zu Temperaturen von -20 Grad sehr effizient. Außentemperaturen von unter etwa –15 bis –20 Grad sind eine Herausforderung. An extrem kalten Tagen unterstützt ein Elektroheizstab das System.

Das sind die verschiedenen Arten von Wärmepumpen:.

Diese Variante nutzt die Außenluft als Wärmequelle und deckt damit Heizung und Warmwasserbereitung ab. Rund 80 Prozent aller in Österreich verkauften Heizungswärmepumpen gehören zu dieser Kategorie.

Luft-Wasser-Wärmepumpen werden in den meisten Fällen außerhalb des Hauses aufgestellt. Bei Split-Wärmepumpen steht  ein Teil draußen und ein Teil drinnen. Seltener werden Luft-Wasser-Wärmepumpen innen aufgestellt. Die Luft muss dann über Kanäle zugeführt werden.

Vorteile

• vergleichsweise geringe Anschaffungskosten, 
• schnelle Installation
• kein Aufwand für Erschließung der Wärmequelle

Nachteile

• geringerer Wirkungsgrad als Erd- oder Grundwasserwärmepumpen
• höhere Stromkosten
• mögliche Geräuschentwicklung durch Ventilatoren

Achte bei der Anschaffung auf niedrige Schallemissionen. Bei einer Außenaufstellungen sollte die Lautstärke unter 45 Dezibel liegen, damit sich Nachbarn nicht gestört fühlen.

Die Kosten liegen bei einem Einfamilienhaus meist zwischen 18.000 und 25.000 Euro inklusive Installation und Vorbereitung des Aufstellortes.  

Die Temperaturen im Erdreich sind ganzjährig relativ konstant. Das macht Erdwärmepumpen, auch Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt,  besonders effizient. Die Wärme gelangt über vertikale Tiefensonden oder horizontale Flachkollektoren zur Wärmepumpe.

Tiefensonden

Bohrungen reichen oft rund 100 Meter tief, wo relativ hohe Temperaturen zwischen 8 und 12 °C herrschen. Deshalb heizt diese Art der Wärmepumpe besonders effizient. Ein Solegemisch transportiert die Wärme nach oben. Ob du eine Genehmigung brauchst, hängt vom Bundesland und der Gemeinde ab.

Flachkollektoren

Werden unterhalb der Frostgrenze in 1,20 bis 1,50 Metern Tiefe verlegt und benötigen eine unversiegelte Fläche, die etwa doppelt so groß ist wie die Wohnfläche. Auch in den Rohren der Kollektoren zirkuliert  ein Solegemisch, das die aufgenommene Wärme zum Verdampfer der Wärmepumpe leitet.

Vorteile

• sehr hohe Effizienz, niedrige Stromkosten 
• kaum Geräusche
• Brauchen auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen keinen zusätzlicher Wärmeerzeuger
• im Sommer auch zum Kühlen nutzbar

Nachteile

• hoher Planungs- und Installationsaufwand
• zusätzliche Kosten für Erdarbeiten und Tiefenbohrungen

Für ein Einfamilienhaus starten die Kosten bei rund 18.000 Euro. Die machen aber nur rund ein Drittel der Gesamtkosten aus. Die Erschließungskosten erhöhen den Gesamtpreis deutlich.

Grundwasser ist mit konstant hohen Temperaturen von 8 bis 10 Grad eine der effizientesten Wärmequellen. Wasser-Wasser-Wärmepumpen, auch Grundwasserwärmepumpen genannt, haben oft einen noch höheren Wirkungsgrad als Erdwärmepumpen.

Vorteile

• sehr hoher Wirkungsgrad
• leiser Betrieb
• Kühlen im Sommer möglich
• kein zweiter Wärmeerzeuger notwendig

Nachteile

• hoher Aufwand für Bohrungen für zwei Brunnen
• Genehmigungenfür Bohrungen notwendig
• abhängig von Wassermenge und -qualität
• höhere Kosten bei großen Tiefen

Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe brauchst du zwei Brunnenbohrungen. Die müssen in jedem Fall behördlich genehmigt werden. Das Grundwasser wird aus einem Saugbrunnen (auch Förderbrunnen genannt) entnommen. Nach der Abgabe der Wärme an die Wärmepumpe wird es über einen Schluckbrunnen wieder zurück in die Erde geführt.

Ideal sind Fördertiefen von zehn bis 20 Metern. Je nach Grundwasserstand können auch Bohrungen bis zu 50 Meter notwendig sein. Doch mit zunehmender Tiefe steigen auch die Betriebskosten.

Die Bohrungen sind in jedem Fall aufwendig. Deshalb wird die Grundwasserwärmepumpe als die anderen Wärmepumpen-Varianten installiert.

Eigenheimbesitzer müssen mit 30.000 bis 45.000 Euro Gesamtkosten rechnen, wobei nur etwa ein Drittel auf die Wärmepumpe selbst entfällt. 

Wärmepumpen arbeiten dann besonders effizient, wenn dein Haus gut gedämmt ist. Deshalb findest du sie vor allem in Neubauten. Nach einer thermischen Sanierung rechnet sich der Umstieg aber auch im Bestand.

Damit eine Wärmepumpe einwandfrei funktioniert, sollte das gesamte Heizsystem optimal eingestellt sein. Ein hydraulischer Abgleich verbessert die Leistung. Er sorgt dafür, dass alle Räume gleichmäßig warm werden. Eine geregelte Heizungspumpe und moderne Thermostatventile unterstützen den sparsamen Betrieb.

Bevor Wasser in die Heizkörper oder -fläche geleitet wird, muss es auf eine bestimmte Temperatur gebracht werden. Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto besser arbeitet die Wärmepumpe. Fußboden-, Wand- und Deckenheizungen eignen sich besonders gut, weil sie schon mit etwa 35 °C auskommen. In älteren Gebäuden mit kleinen Heizkörpern sind oft 55 bis 90 °C notwendig.

Du kannst auch nachrüsten, ohne gleich eine Fußbodenheizung einbauen zu müssen: Niedertemperatur-Heizkörpern, die die Wärme zusätzlich mit kleinen Ventilatoren im Raum verteilen, oder größere Plattenheizkörper verteilen die Wärme effizienter. Bei Heizkörpern ist ein Pufferspeicher sinnvoll. Bei Fußbodenheizungen übernimmt der Boden einen Teil dieser Speicherfunktion.