Wärmepumpen bieten eine effiziente Möglichkeit der Abkehr von fossilen und auch von CO2-neutralen Brennstoffen als Heizsystem für Häuser. Wärmepumpen nutzen natürliche Wärmequellen wie Luft, Boden oder Wasser und „pumpen“ die relativ niedrige Temperatur auf ein höheres Niveau, um es dann über einen Wärmetauscher an das Heizsystem des Hauses abzugeben. Für die Anhebung der Temperatur muss – physikalisch gesehen – Arbeit verrichtet werden, die bei Anlagen zum Heizen von Einfamilienhäusern meist in Form von elektrischem Strom zugeführt wird, der idealerweise aus erneuerbaren Quellen stammt. Die Anlage arbeitet vollkommen emissionsfrei, wenn der Strom beispielsweise in der eigenen Photovoltaikanlage produziert wird.
Wie ist das Arbeitsprinzip von Wärmepumpen und wie effizient ist das System?
Um die relativ niedrigen Temperaturen der genutzten Wärmequelle wie Luft, Boden oder Grundwasser auf die notwendige höhere Temperatur für den Vorlauf der Heizung anzuheben, arbeiten Wärmepumpen nach dem umgekehrten Kühlschrankprinzip. Das Medium, das über einen Wärmetauscher die Temperatur der genutzten Wärmequelle angenommen hat, wird über den Verdampfer geleitet. Im Verdampfer befindet sich das verwendete Kältemittel in flüssigem (kaltem) Zustand. Durch die Wärmezufuhr verdampft das Kältemittel und wird vom Kompressor (meist elektrisch) verdichtet, wodurch es sich weiter erwärmt. In einem weiteren Wärmetauscher gibt es seine Wärme an das Heizwasser ab, das anschließend über Flächenheizkörper wie Fußbodenheizungen das Haus heizen kann. Das Kältemittel geht nach Abgabe seiner Wärme wieder in den flüssigen Zustand über und gelangt erneut in den Verdampfer. Ausführlichere Erklärungen finden Sie bei net4energy.
Die Effizienz des Systems hängt von vielen Faktoren ab. Grundsätzlich sollte der Temperaturunterschied zwischen genutzter Wärmequelle und benötigter Heizungstemperatur möglichst gering sein. Deshalb kommen Wärmepumpen hauptsächlich für Heizungssysteme in Betracht, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen von nicht mehr als 35 Grad Celsius auskommen. Wie energieeffizient Wärmepumpen arbeiten, drückt ihre Jahresarbeitszahl (JAZ) aus. Sie sollte bei elektrischen Wärmepumpen möglichst 4,0 erreichen und bedeutet, dass für die Erzeugung von 4,0 Kilowattstunden Heizwärme 1 Kilowattstunde elektrischer Energie erforderlich ist.
Eine Wärmepumpe bietet außer ökologischen auch wirtschaftliche Vorteile
Die Abkehr von fossilen und CO2-neutralen Brennstoffen ist ein starkes Argument zugunsten der Wärmepumpe. Das System hat aber auch klare finanzielle Vorteile hinsichtlich Investitions- und Betriebskosten. Unabhängig davon, welche natürlichen Wärmequellen genutzt werden, unterliegen Wärmepumpen nur einem geringen laufenden Wartungsaufwand. Zudem entfallen beispielsweise Kosten für die Lagerung fossiler Brennstoffe (Heizöl, Gas) oder CO2-neutraler Brennstoffe (Pellets, Hackschnitzel). Es entfällt sogar die Notwendigkeit eines Rauchabzugs (Schornstein).
Die Luft-Wasser-Wasser-Wärmepumpe (LWWP) stellt unter den Wärmepumpen die kostengünstigste Lösung dar, weil keinerlei Genehmigungen für die Nutzung der Luft als Wärmemedium erforderlich sind und keinerlei technische Vorbereitungen getroffen werden müssen. Eine ausführliche Erörterung einzelner Punkte bietet das Umweltbundesamt.
Heizen mit effizienten Wärmepumpen ist staatlich förderfähig
Der Einbau effizienter Wärmepumpen zu Heizzwecken ist unter bestimmten Voraussetzungen förderfähig. Im Falle eines Neubaus werden die förderfähigen Kosten bis zu 35 Prozent bezuschusst. Falls die Anlage in einer Bestandsimmobilie die vorhandene Ölheizung ersetzen soll, steigt der Fördersatz auf 45 Prozent. Da die staatliche Förderung über das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) abgewickelt wird, finden Sie eine ausführliche Beschreibung der Fördervoraussetzungen auf der Website der BAFA.