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Wärmepumpe - Heizen mit Umweltenergie

  • nutzen bis zu 3/4 der Umweltwärme
  • machen unabhängiger von variierenden Öl- oder Gaspreisen
  • einfach erweiterbar zu einem Hybridsystem

Wer heutzutage die Neuinstallation oder die Modernisierung seiner Heizungsanlage in Angriff nehmen möchte, wird sich früher oder später auch mit dem Thema „Wärmepumpe“ auseinandersetzen. Denn was noch vor wenigen Jahren nur ausgewiesenen Fachleuten ein Begriff war, ist heutzutage das Heizsystem schlechthin: Die Wärmepumpenheizung. Die prinzipielle Funktionsweise ist dabei schnell erklärt: Eine Wärmepumpe zapft die thermische Energie des Erdreichs, des Grundwassers oder der Luft an, und wandelt sie in Heizungswärme um.

So weit, so gut. Damit sind aber längst noch nicht alle Fragen beantwortet. Denn der Verbraucher, der über die Modernisierung seiner Heizungsanlage nachdenkt oder diese sogar schon konkret plant, muss natürlich viel mehr wissen: Wie genau funktioniert eine Wärmepumpe? Welche Vorteile hat sie? Was kostet das? Was muss beachtet werden?

Grund genug, all diese Fragen – und noch einige mehr – in diesem Beitrag kompetent zu beantworten. Wir haben daher alle Informationen zum Thema Wärmepumpe zusammengetragen, und sie für Sie praxisnah und verständlich aufbereitet:

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

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Video: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Das Prinzip Wärmepumpe ist so simpel wie genial: Warum nicht einfach die Wärme aus Erdreich, Grundwasser und Luft nehmen, und diese in Heizwärme für die eigenen vier Wände umwandeln? Genau das macht die Wärmepumpe, und dazu benötigt Sie nur ein bisschen Strom.

Dabei ist das Verhältnis von eingesetztem Strom zu gewonnener Heizenergie äußerst günstig, denn eine durchschnittliche Wärmepumpe benötigt 1 Kilowattstunde Strom, um daraus 4 Kilowattstunden Heizungsenergie zu machen.

Aber erstaunlicherweise können Sie mit der Wärmepumpe nicht nur Heizen, sondern auch das komplette Gegenteil: Im Sommer kühlen Sie mit der Wärmepumpe Ihr Haus oder Ihre Wohnung auf erträgliche Temperaturen.

Heizen mit Wärmepumpe

Kommen wir aber zunächst zum wichtigeren Aspekt, dem Heizen mit der Wärmepumpe. Dabei macht sich die Wärmepumpe die Funktionsweise des Kühlschranks zunutze, nur umgekehrt: Während der Kühlschrank dem Inneren die Wärme entzieht und nach außen ableitet, entzieht die Wärmepumpe der Umwelt die thermische Energie und leitet sie – umgewandelt in Heizwärme – ins Innere des Hauses weiter.

Konkret heißt das: Die Wärmepumpe nimmt die Wärme der Umwelt in ein Leitungssystem auf, durch das ein Kältemittel fließt, das kälter als die Außentemperatur ist. Die gewonnene Umweltwärme bringt das Kältemittel zum Verdampfen. Im Verdichter wird dieser Dampf komprimiert, wodurch dessen Temperatur weiter steigt, bis die Wärme des Dampfes schließlich an den Heizkreislauf des Gebäudes abgeführt wird.

Kühlen mit Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe kann aber auch als Klimaanlage zur Kühlung der Räumlichkeiten genutzt werden. Das geschieht – abhängig von der Art der Wärmepumpe – auf zwei verschiedenen Wegen:

  • Aktive Kühlung: Die Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie beim Heizbetrieb, nur in die andere Richtung. Das bedeutet: Dem Raum wird die warme Luft entzogen und in die Umwelt abgeführt.
  • Passive Kühlung: Diese Methode funktioniert nur bei Erdwärme- bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen. Der wichtigste Unterschied zur aktiven Kühlung ist, dass der Verdichter der Wärmepumpe nicht zum Einsatz kommt, die Wärmepumpe benötigt daher keinen Strom für die passive Kühlung. Sie ist daher besonders umweltschonend und sparsam. Nachteil: Es dauert im Vergleich zur aktiven Kühlung sehr viel länger, bis die Räume entsprechend runtergekühlt sind.

Die drei thermischen Energiequellen der Wärmepumpe

Der Hauptgrund für die wachsende Popularität der Wärmepumpe liegt sicher darin, dass sie ohne fossile Brennstoffe wie Gas oder Öl auskommt. Stattdessen wird die thermische Energie der Umwelt als alternative Energiequelle genutzt. Die Wärmepumpe verwendet dazu drei thermische Energiequellen: Die Luft, das Erdreich und das Grundwasser.

Aber was genau ist thermische Energie? Wissenschaftlich ausgedrückt ist das die Energie, die in der ungeordneten Bewegung der Atome oder Moleküle eines Stoffes gespeichert ist. Diese Energie steigt bei der Zufuhr von Wärme. Bezogen auf die thermischen Energiequellen bedeutet das: Je wärmer die Luft, das Erdreich oder das Grundwasser ist, desto mehr thermische Energie kann von der Wärmepumpe in Heizungswärme umgewandelt werden. Soviel zu den Gemeinsamkeiten der drei thermischen Energiequellen – sehen wir uns jetzt einmal die Unterschiede an.

Thermische Energie aus der Luft

Die Nutzung der thermischen Energie aus der Luft mittels einer Wärmepumpe ist von allen drei Varianten die unkomplizierteste und auch kostengünstigste. Sie benötigen keinerlei behördliche Genehmigung und aufwändige Arbeiten wie zum Beispiel Tiefenbohrungen entfallen. Das Erstaunliche: Selbst bei Lufttemperaturen von bis zu –20° Celsius kann die Wärmepumpe noch Heizungswärme produzieren, auch wenn dabei natürlich der Stromverbrauch höher ist. Mit einem Ventilator saugt die Wärmepumpe die Umgebungsluft an, und bringt sie im Verdichter auf die zum Aufheizen des Heizungs- und Brauchwassers benötigte Temperatur. Mehr Informationen über die Luftwärmepumpen finden Sie hier.

Thermische Energie aus dem Erdreich

Die Erde ist ein heißer Planet – im Kern unseres Planeten herrschen Temperaturen von bis zu 6.000° Celsius. Aber so weit müssen wir gar nicht gehen, um die Erdwärme zu nutzen. Bereits 10 bis 15 Meter unter der Erdoberfläche herrschen jahreszeitenunabhängig Temperaturen von etwa 10° Celsius. Mittels Erdsonden oder Flächenkollektoren (die auch schon in 4 Meter Tiefe arbeiten können) kann die Wärmepumpe aus dem Erdreich Heizungswärme generieren.

Thermische Energie aus dem Grundwasser

Auch das Grundwasser mit einer über alle Jahreszeiten weitestgehend konstanten Temperatur von ca. 10° Celsius ist als thermische Energiequelle geeignet. Es gibt hier zwei Möglichkeiten, um das Grundwasser zum Heizen zu nutzen: Beim Direktbetrieb wird das Grundwasser selbst von der Wärmepumpe verarbeitet; beim Zwischenwärmetauscher dagegen wird lediglich die thermische Energie des Grundwasser genutzt, um ein Kältemittel zu erhitzen, das dann in die Wärmepumpe geleitet wird.

Die unterschiedlichen Wärmepumpenarten

Die verschiedenen Arten der thermischen Energie können nicht mit ein und derselben Art von Wärmepumpe genutzt werden. Tatsächlich gibt es sogar vier verschiedene Wärmepumpen für die Nutzung der drei thermischen Energiequellen. Die in Österreich mit Abstand beliebteste Variante ist dabei die Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem Marktanteil von 72 % , gefolgt von der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 23 %. Dafür gibt es Gründe. Die Beliebtheit der Luft-Wasser-Wärmepumpe dürfte aus der einfachen Installation resultieren. Sole-Wasser-Wärmepumpen dagegen sind zwar effizienter, benötigen aber Bohr- bzw. Grabungsarbeiten. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe, die auf das Grundwasser zugreift, kann nicht überall betrieben werden und muss zudem behördlich genehmigt werden – das erklärt den vergleichsweise geringen Marktanteil von 4 %. Das Nischendasein der Luft-Luft-Wärmepumpe resultiert aus der Tatsache, dass dieses System nur mit Gebäuden funktioniert, die einen sehr geringem Heizbedarf haben und optimal isoliert sind. Im Folgenden stellen wir Ihnen die vier verschiedenen Varianten kurz vor.

Quelle: TU Wien, EEG (2018)

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die unkomplizierteste Variante, was die Installation und den Platzbedarf betrifft. Sie nutzt die Wärme der Außenluft zur Erwärmung eines Kältemittels, das dann wiederum im Verdichter auf die nötige Temperatur gebracht wird, um das Heizungs- und Brauchwasser zu erwärmen. Mehr als zwei Drittel aller in Österreich installierten Wärmepumpen sind Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Mehr Informationen zur Luft-Wasser-Wärmepumpe

Luft-Luft-Wärmepumpe

Ähnlich wie bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe wird auch hier auf die thermische Energie der Luft zurückgegriffen. Allerdings wird diese nicht zur Erwärmung eines Kältemittels genutzt. Stattdessen wird über einen Plattenwärmetauscher die Luft der Umwelt mit der Wärme der Abluft aufgeheizt.

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt die thermische Energie des Erdreichs. Eine Installation ist etwas aufwändiger, da hier zunächst Grabungs- bzw. Bohrungsarbeiten vorgenommen werden müssen. Dabei haben Sie die Wahl zwischen einer Wärmepumpe, die mit Erdsonden oder mit Erdkollektoren betrieben wird.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Wenn Sie die thermische Energie des Grundwasser nutzen wollen, benötigen Sie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Bei der Installation kommen umfangreiche Brunnenbohrarbeiten auf Sie zu. Zudem müssen Sie den Gewässerschutz beachten und sich den Betrieb der Wasser-Wasser-Wärmepumpe behördlich genehmigen lassen.

Abbildung 5: Überblick zu den unterschiedlichen Wärmepumpenarten

Vor- und Nachteile von Wärmepumpen

Wärmepumpen bieten für Sie als Verbraucher viele Vorteile:

Umweltfreundlich dank Nutzung thermischer Energie

Geringe Betriebskosten

Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen

Langlebig und mit wenig Wartungsaufwand

Die einmaligen Investitionskosten sind relativ hoch, und bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen und Sole-Wärmepumpen kommen recht aufwändige Baumaßnahmen auf Sie zu. Luft-Wasser-Wärmepumpen verursachen Geräusche, die unter Umständen als zu laut empfunden werden können. Um optimal arbeiten zu können, sollte zudem das zu beheizende Gebäude gewisse Vorrausetzungen erfüllen: So sind eine Fußbodenheizung und eine optimale Dämmung nicht zwingend erforderlich, aber doch sehr empfehlenswert.

Kosten einer Wärmepumpe

Die wahrscheinlich wichtigste Frage für jeden, der über die Anschaffung einer Wärmepumpe nachdenkt, ist wohl: Was kostet das Ganze? Diese Frage ist ein wenig komplex, da hier verschiedene Kostenarten eine Rolle spielen. Da wären zunächst die Anschaffungs- und Erschließungskosten, die sicher den größten Kostenfaktor ausmachen. Bei den Betriebskosten fallen in der Hauptsache Stromkosten an; da die Wärmepumpen nicht sehr wartungsintensiv sind, fällt dieser Kostenblock mit höchstens 200 € pro Jahr vergleichsweise gering aus.

Abbildung 6: Kostenvergleich unter Wärmepumpen

Die kostengünstigste Variante bezüglich Anschaffung und Erschließung ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe– hier müssen Sie ca. 10.000 bis 15.000 € investieren. Da bei Sole-Wasser-Pumpen umfangreiche Grabungsarbeiten anfallen, müssen Sie hier mit 18.000 bis 25.000 € rechnen. Ebenfalls ca. 25.000 € müssen Sie für den Kauf und die Installation einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe einplanen, denn der Bau der benötigten Brunnenanlage ist aufwändig und dementsprechend teuer.

Beachten Sie aber: Die Anschaffung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenkollektor kann unter Umständen günstiger sein, als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn Sie bei einem Neubau das Grundstück so oder so aufschütten müssen; dann entfallen die Kosten für zusätzliche Grabungsarbeiten. Und wenn Sie sich dann noch für die Sole-Wasser-Wärmepumpe flexoTHERM von Vaillant entscheiden, dann haben Sie eine günstige, aber trotzdem leistungsfähige Anlage.

Bezüglich der Stromkosten ist es schwierig, eine allgemeinverbindliche Aussage zu treffen, denn diese hängen sehr stark von verschiedenen Faktoren ab wie Hausgröße, Anzahl der im Haushalt lebenden Personen und noch einigen mehr. Fest steht jedenfalls, dass die Luftwärmepumpe den meisten Strom verbraucht, gefolgt von der Sole-Wasser-Wärmepumpe. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist die sparsamste Variante.


Wichtiger Spar-Tipp: Viele Stromversorger bieten vergünstige Tarife für den Strom zum Betrieb von Wärmepumpen an. Für eine genaue Kostenkalkulation Ihrer Wärmepumpe wenden Sie sich am besten an Ihren Installations-Fachbetrieb.

Wartung von Wärmepumpen

Ein entscheidender Vorteil von Wärmepumpen im Vergleich zu konventionellen Öl- oder Gasheizungen ist der geringe Wartungsbedarf. Dieser ergibt sich aus der Tatsache, dass in der Wärmepumpe keine Verbrennung stattfindet. Wartungsfrei sind sie jedoch nicht. Bei Luft-Wärmepumpen kommt es beim Ansaugen der Umgebungsluft zwangsläufig zu Verunreinigung des Filters. Dieser muss daher regelmäßig geprüft werden. Bei Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen liegt dagegen ein hermetisch geschlossenes System vor, in das theoretisch keine Fremdkörper eindringen können. Allerdings sollte man bei den hohen Kosten für diese Art von Wärmepumpen auf Nummer Sicher gehen und sie regelmäßig vom Fachmann checken lassen.

Förderung einer Wärmepumpe

Einen der oben genannten Nachteile, die hohen Investitionskosten, können Sie aber abfedern, wenn Sie eines der verschiedenen Förderprogramme nutzen. Sowohl der Bund als auch die Bundesländer stellen Fördermittel für den Neubau und/oder die Sanierung der Heizungsanlage mit Wärmepumpen zur Verfügung. Bei den Ländern handelt es sich dabei um Einmalzahlungen von bis zu 6.000 €, während der Bund und die Stadt Wien sich prozentual an den Kosten beteiligen. Auch die Energieversorger fördern das Heizen mit der Wärmepumpe mit Beträgen zwischen 120 € und 750 €.

Planung einer Wärmepumpe

Wenn Sie den Einbau einer Wärmepumpe planen, sollten Sie dies sehr sorgfältig tun und am besten einen Fachbetrieb zu Rate ziehen. Bevor Sie sich entscheiden, welche thermische Energie Sie zukünftig nutzen wollen, müssen Sie erst prüfen, ob Ihr Gebäude die nötigen Voraussetzungen für die gewünschte Art der Wärmepumpe erfüllt. Bei jeder Wärmepumpen-Variante müssen Sie zudem einige Besonderheiten beachten: Bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe muss zum Beispiel zunächst geklärt werden, ob das Anzapfen des Grundwassers in Ihrer Region überhaupt gestattet ist. Bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe müssen Sie sich entscheiden, ob die Erdwärme über eine Sonde (das bedeutet: tiefe Bohrung auf kleiner Fläche) oder über Kollektoren (großflächige, aber nicht so tiefe Grabung) anzapfen wollen. Wegen der Betriebsgeräusche kommt es bei der Aufstellung einer Luftwärmpumpe vor allem darauf an, einen gewissen Mindestabstand zum Nachbarn zu halten.

Unser Wärmepumpen Finder hilft Ihnen, jene Wärmepumpe zu finden, die Ihren Bedürfnissen entspricht.

Wärmepumpen sinnvoll kombinieren

Eine Kombination von Wärmepumpe mit einer Gas- oder Ölheizung ist besonders bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe sinnvoll. Denn wenn es im Winter mal extrem kalt wird, verbraucht die Luft-Wasser-Wärmepumpe zum Heizen im Vergleich zu den anderen Wärmepumpenarten viel Strom. Denn aufgrund der relativ konstanten Temperatur von Erdreich und Grundwasser kommt es nicht zu solch starken Ausschlägen beim Stromverbrauch.

Ideale Ergänzung

Wärmepumpe und Kamin (Kachelofen) als Kombination

Wer gerne Moderne und Tradition vereinen möchte, sollte sich über die Kombination einer Wärmepumpe mit einem Kachelofen informieren. Ein Kachelofen ist, neben der Photovoltaikanlage am Hausdach, die ideale Ergänzung um Kosten zu sparen.

Alles aus einer Hand

Wärmepumpe und Photovoltaik als Kombination

Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage: Das ist eine Kombination, die absolut sinnvoll ist. Denn die Photovoltaik-Anlage erzeugt Strom, und die Wärmepumpe wird mit Strom betrieben. Für Sie ergeben sich daraus gleich zwei Vorteile: Zum einen schonen Sie damit die Umwelt, und zum anderen machen Sie sich damit ein Stück weit unabhängig von Energielieferanten.

Modernisieren mit einer Wärmepumpe

Bei Neubauten können Sie schon während der Bauphasen die Weichen in die richtige Richtung stellen; aber auch bei Altbauten ist die Modernisierung der Heizungsanlage mit Wärmepumpen sinnvoll, wenn Sie auf diese Punkte achten:

Isolierung: Bevor Sie eine Wärmepumpe in einem Altbau installieren, sollten Sie sicherstellen, dass das Gebäude ausreichend isoliert ist. Auch die am besten geeignete Wärmepumpenart hängt vom Grad der Isolierung ab: Da die Wasser-Wasser-Wärmepumpe die effizienteste Wärmepumpe ist, kann sie auch bei weniger gut isolierten Immobilien genutzt werden; bei besserer Isolation kommt auch die Sole-Wasser-Wärmepumpe infrage. Luft-Wärmepumpen dagegen benötigen für eine effiziente Arbeit dagegen eine nahezu optimale Isolation; ist diese nicht gewährleistet, bietet sich aber eine Hybridheizung aus der bestehenden Heizungsanlage, kombiniert mit der Luft-Wärmepumpe, an.

Heizkörper oder Fußbodenheizung: Wenn Sie über einen Altbau mit Heizkörpern verfügen, sollten Sie vor dem Einbau einer Wärmepumpe über die Umrüstung auf Fußbodenheizung nachdenken. Denn aufgrund der größeren Heizkörperfläche (Fußbodenheizungen werden daher auch Flächenheizungen genannt) benötigen Sie für den Heizungsbetrieb eine geringere Vorlauftemperatur. Das bedeutet: Wenige Arbeit für die Wärmepumpe und daher eine höhere Effizienz.

Insgesamt müssen Sie sich bei der Modernisierung mit einer Wärmepumpe auf umfangreiche Arbeiten einstellen, besonders dann, wenn Sie vorher noch das Wohngebäude entsprechend vorbereiten müssen. Das klingt im ersten Moment eher abschreckend, allerdings lohnt sich der Aufwand: Denn schon nach wenigen Jahren dürften sich die Umbaukosten aufgrund der deutlich niedrigeren Betriebskosten amortisiert haben. Wie schnell das bei Ihnen konkret geht, rechnet Ihnen gerne Ihr Fachbetrieb aus. Und – auch das sollten Sie nicht vergessen – mit einer Heizung auf Wärmepumpen-Basis heizen Sie umweltfreundlich und schonen die Ressourcen unserer Umwelt.

Umstellung von Ölheizung auf Wärmepumpe

Die Ölheizung ist in Österreich ein Auslaufmodell: Seit Anfang des Jahres 2019 ist es in Wien und in Niederösterreich verboten, Neubauten mit Ölheizungen auszustatten, der Rest Österreichs wird 2020 nachziehen. Aber auch der Austausch einer alten Ölheizung gegen eine neue ist in Wien aufgrund der neuen Wiener Bauordnung nicht mehr möglich. Grund genug, um über eine Umstellung von der Ölheizung auf eine klimaschonende Vaillant Wärmepumpe nachzudenken – zumal der Umstieg mit dem sogenannten "Raus-aus-dem-Öl" Bonus in Höhe von 4.000 € gefördert wird. Wenn Sie zusätzlich zum Heizungstausch eine thermische Gebäudesanierung durchführen, kann sich die Förderung mit dem Sanierungsscheck der Bundesregierung auf bis zu 4.800 € erhöhen.

Nähere Informationen zu "Raus-aus-dem-Öl" und Sanierungsscheck

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