Wärmepumpen Arten im Vergleich
Mit einer Wärmepumpe heizt man nicht nur umweltfreundlich, sondern ist auch unabhängig von fossilen Brennstoffen. Doch welche Vorteile hat eine Wärmepumpe und welche ist die richtige? Wir haben die wichtigsten Infos zusammengefasst.
Eine Wärmepumpe kann nicht nur heizen, sondern auch Warmwasser erzeugen. Mit manchen Modellen (reversible Wärmepumpen) kann im Sommer sogar gekühlt werden! Das Wichtigste ist aber, dass die Wärmepumpe in einem sehr gut gedämmten Gebäude zum Einsatz kommt.
Die optimale Vorlauftemperatur für Wärmepumpen liegt bei 28 bis 35 Grad °C. Das Gebäude sollte mit einer Niedertemperaturheizung wie z.B. Fußbodenheizung, Wandheizung oder Deckenheizung ausgestattet sein. Es gibt Wärmepumpen, die hohe Temperaturen erreichen können, meistens werden sie aber für Niedrigtemperaturheizungen verwendet.
Wärmepumpen werden nach der Art ihrer Energiequelle unterschieden:
- Luft-Wasser-Wärmepumpen
- Erdwärmepumpe
- Grundwasser-Wasser-Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die Luft-Wasser Wärmepumpe wird auch als Luftwärmepumpe bezeichnet. Sie ist die am häufigsten verbaute Wärmepumpe. Als Wärmequelle nutzt sie die Umgebungsluft.
Je kälter die Außentemperaturen sind, desto weniger effizient kann die Luftwärmepumpe arbeiten. Das heißt, dass gerade in kalten Monaten, wo die größte Heizleistung erforderlich ist, die Wärmepumpe am wenigsten Leistung erbringt.
Luftwärmepumpen verfügen über einen elektrischen Zuheizer, der sich einschaltet, sobald die Wärmepumpe die Heizleistung nicht mehr erreicht. Mit modernen Geräten ist ein effizienter Betrieb bis ca. minus 20 °C möglich.
Eine Luft-Wärmepumpe erreicht einen COP von ca. 3,5 d.h. Mit einem Kilowatt Strom wird bis zu 3,5 Kilowatt Heizwärme erzeugt. Erdwärme- und Wasser-Wasser Wärmepumpen erreichen viel bessere COP-Werte.
Tipp: COP = Coeffiecient of Performance bzw. Leistungszahl
Der Wert gibt an, wie viel Heizwärme mit 1 Kilowatt Strom erzeugt werden kann. Je höher der COP, desto effizienter ist die Wärmepumpe.
Der COP hängt von der Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und dem Heizsystem ab. Je geringer diese ist, desto höher ist der COP.
Luftwärmepumpen gibt es in verschiedenen Ausführungen, sie können als Monoblock-Variante innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes installiert werden. Darüber hinaus gibt es auch Split Geräte. Diese werden auch als Ersatz von Gasheizungen eingesetzt.
Erdwärmepumpe

Die Erdwärmepumpe wird auch als Sole-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet. Als Wärmequelle nutzt sie die konstante Wärme des Erdreichs. Im Vergleich zur Luftwärmepumpen, erreichen Erdwärmepumpen einen höheren COP-Wert, nämlich ca. 4,5.
Eine Erdwärmepumpe kann mit Erdkollektoren oder mit Erdsonden verwenden werden.
Erdkollektoren
Die Flächenkollektoren, Grabenkollektoren oder Energieabsorbermatten werden in 1 bis 1,5 Metern Tiefe in der Erde verlegt. Dort nehmen sie die thermische Wärme des Erdreichs auf. Pro Kilowatt Heizleistung werden ca. 25 m² Flächenkollektoren benötigt. Dies entspricht in etwa dem 1,5- bis 3-fachen der beheizbaren Wohnfläche.
Erdkollektoren benötigen sehr viel Platz und deren Verlegung muss gut geplant sein. Wer später im Garten einen Baum pflanzen möchte, muss darauf achten, dass keine Tiefwurzler gesetzt werden. Erdkollektoren dürfen auch nicht überbaut werden, da im Erdreich die Sonnenenergie gespeichert wird. Der Einsatz von Erdkollektoren muss daher genau überlegt werden.
Erdsonden
Erdsonden werden senkrecht oder schräg bis zu einer Tiefe von 300 Metern in die Erde gebohrt. Je tiefer dem Erdreich Wärme entzogen wird, desto höher ist die Temperatur und desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Pro Kilowatt Heizleistung muss ca. 25 Meter tief in die Erde gebohrt werden.
Meistens werden mehrere Tiefenbohrungen vorgenommen. In jeder Bohrung befindet sich ein Rohr mit Flüssigkeit, welches dem Erdreich Wärme entzieht. Das Kältemittel nimmt die Wärme auf und leitet diese an die Wärmepumpe weiter. Aber Vorsicht, Tiefenbohrungen sind genehmigungspflichtig und es müssen vorab Gutachten eingeholt werden.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Die Wasser-Wasser Wärmepumpe wird auch Grundwasser-Wärmepumpe genannt. Grundwasser als Wärmequelle zu nutzen, ist sehr effizient.
Grundwasser weist über das gesamte Jahr eine konstante Temperatur von ca. 7 °C bis 12 °C auf. Diese Temperaturen macht sich die Wasser-Wasser-Wärmepumpe zu Nutze und erreicht deshalb auch eine sehr hohe Effizienz. Der COP-Wert liegt bei 4,5.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe arbeitet mit einem Saug- und Schluckbrunnen. Das Grundwasser wird über einen Förderbrunnen entnommen und zum Verdampfen zur Wärmepumpe transportiert. Das abgekühlte Wasser wird über den Schluckbrunnen dann wieder zurück ins Erdreich transportiert.
Für die Umsetzung von Wasser-Wasser-Wärmepumpen ist eine Genehmigung sowie eine wasserrechtliche Bewilligung notwendig. Auch die Wasserzusammensetzung hat einen großen Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe. Der Erdwärmekataster der Stadt Wien zeigt das Potential für die Nutzung von Wasser-Wärmepumpen auf. Übrigens steht einer der größten Wasser-Wärmepumpen Europas in Simmering.
Vor- und Nachteile von Wärmepumpen
Vorteile
- Unerschöpfliche Energiequelle (Luft, Grundwasser, Erdwärme)
- Beitrag zum Klimaschutz – Reduzierung des CO₂ Ausstoßes
- Mehr Unabhängigkeit von fossilen Heizsystemen (Öl, Gas)
- In Kombination mit einem Wohnraumlüftungsgerät günstiges Klimasystem möglich
- Reversible Wärmepumpen können auch über die Fußboden- und Wandheizung kühlen.
- Geringe Betriebskosten, geringe Wartungskosten
- Förderungen erhältlich
Nachteile
- Höhere Anschaffungskosten als bei einer Strom- oder Gasheizung
- Genehmigungspflicht für Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen
- Hohe Anforderungen an die Dämmung des Gebäudes
- Geräuschentwicklung bei Luft-Wasser-Wärmepumpen
Fazit Wärmepumpe
Um herauszufinden, welche Wärmepumpe die richtige ist, müssen mehrere Faktoren betrachtet werden. Einerseits die baulichen, gesetzlichen und geologischen Vorgaben sowie andererseits die Beschaffenheit des Gebäudes und der individuelle Wärmebedarf.
Ein Haus mit einer schlechten Energiekennzahl kann mit einer Fußbodenheizung nicht warmgehalten werden. Zu stark wären die Wärmeverluste über die Decken, Wände und Fenster. Die Energiekennzahl im Energieausweis gibt Auskunft über den Energiebedarf des Gebäudes.
Im Zuge einer Sanierung kann z.B. eine Öl- oder Gasheizung gegen eine Wärmepumpe ausgetauscht werden. Bei einer Radiatoren Heizung muss die Wärmepumpe eine Vorlauftemperatur von 70 °C schaffen.
Wärmepumpen sind eine sehr wichtige Entwicklung für die Erreichung der Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der Minimierung von Gasheizungen.