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Wärmepumpen  Mit einer Wärmepumpe heizen

Über die verschiedenen Wärmepumpentypen sprachen wir mit Ralf Gößwein, einem Mitglied der Initiative WÄRME+. Ralf Gößwein ist seit mehreren Jahren für Dimplex tätig. Nach leitenden Positionen in den Bereichen Entwicklung, Vertrieb, Produktmanagement und Werbung zeichnet er heute für den Kundendienst bei Dimplex verantwortlich.

Attraktive Förderung sichern: Der Einbau einer Wärmepumpe – hier eine Luftwärmepumpe – kann sich für Eigentümer gleich mehrfach lohnen.

Attraktive Förderung sichern: Der Einbau einer Wärmepumpe – hier eine Luftwärmepumpe – kann sich für Eigentümer gleich mehrfach lohnen. Foto: epr/Bundesverband Wärmepumpe

Interview

Hurra-wir-bauen: Für wen lohnt sich eine Sole-Wasser-Wärmepumpe? Ist es nicht insgesamt günstiger, gleich auf die Luft-Wasser-Wärmepumpe zu setzen?

Ralf Gößwein: Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Erdreich als Wärmequelle, indem entweder eine Sonde oder ein Erdkollektor in den Boden eingebracht werden. Der Vorteil einer Sole-Wasser-Wärmepumpe gegenüber einer Luft-Wasser-Wärmepumpe liegt in der etwas höheren Effizienz, da die Wärmequelle Erdreich eine konstant hohe nutzbare Temperatur aufweist. Diese Art der Wärmepumpe bietet sich vor allem bei Neubauten an, wo die Bohrung von vorneherein mit eingeplant werden kann. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Energiequelle und ist daher nahezu überall einsetzbar. Es sind keine Erdbohrungen zur Errichtung der Erdsonden erforderlich, ebenso entfällt die Verlegung eines Flächenkollektors. Dadurch sind die Investitionskosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe vergleichsweise gering. Aufgrund der einfachen Installation, wird dieser Wärmepumpentyp meist bei Sanierungen und Modernisierungen eingesetzt. Im Ein- und Zweifamilienhaus ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe bezogen auf eine Nutzungsdauer von 20 bis 30 Jahren meist die günstigste Lösung. Erdreichgekoppelte Wärmepumpen haben im Einzelfall ebenfalls wirtschaftliche Vorteile, wenn die Wärmequelle günstig erschlossen werden kann oder bei höheren Wärmebedarfen die Effizienzvorteile der Sole-Wasser-Wärmepumpe überwiegen. Im Einzelfall ist immer ein direkter Vergleich sinnvoll.

Hurra-wir-bauen: Außerdem gibt es noch den Typ der Luft-Luft-Wärmepumpe. Wann ist dieser sinnvoll?

Ralf Gößwein: Luft-Luft-Wärmepumpen geben – anders als die wassergeführten Wärmepumpensysteme – die vom Kältekreis erzeugte Wärme direkt an den zu beheizenden Raum ab. Luft-Luft-Wärmepumpen werden überwiegend in gewerblich genutzten Gebäuden eingesetzt. Im privaten Wohnungsbau werden sie hauptsächlich in Einzelräumen zum Kühlen eingesetzt. Aber auch die Nutzung als Übergangsheizung im Frühjahr oder Herbst, wenn die Zentralheizung noch ausgeschaltet ist, ist möglich, da dem Raum gezielt und schnell Wärme zugeführt werden kann. Als alleiniges Heizsystem kann die Luft-Luft-Wärmepumpe am effektivsten in Passivhäusern zum Einsatz kommen, da diese meist so gut gedämmt sind, dass keine konventionelle Heizung mit hoher Heizleistung benötigt wird.

Hurra-wir-bauen: Muss ich die Probebohrung für die Wärmepumpe auch dann bezahlen, wenn sich herausstellt, dass der Grund gar nicht für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe geeignet ist?

Ralf Gößwein: Probebohrungen werden in der Regel nur bei größeren Projekten durchgeführt, um die exakten Entzugsleistungen des Untergrundes zu ermitteln. Dabei geht es aber nicht darum festzustellen, ob der Untergrund überhaupt geeignet ist, sondern darum die Erdsonden möglichst optimal zu dimensionieren. Falls es Gründe gibt, die gegen die Installation von Erdwärmesonden sprechen, lassen sich diese in der Regel bereits vorab im Zuge des notwendigen Genehmigungsverfahrens ermitteln. Die Lage in einem Wasserschutzgebiet könnte etwa einen Grund für die Verweigerung der Bohrgenehmigung darstellen. Bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen hingegen ist eine Probebohrung unabdingbare Voraussetzung, um ein ausreichendes Fördervolumen des Brunnens sicherzustellen. Die Kostenträgerschaft ist immer bei der Auftragsvergabe schriftlich mit zu vereinbaren. Fachgerechte Planung und der Einsatz professioneller Bohrtechnik sind entscheidend, wenn es um Wärmepumpen geht. Zertifizierte Bohrunternehmen und Fachbetriebe bieten oft Gesamtpakete für die Installation. Darin sind meist auch die Erdbohrung sowie das Einholen der nötigen Genehmigungen in der Planungsphase enthalten.

Hurra-wir-bauen: Wenn mein Nachbar schon eine Sole-Wasser-Wärmepumpe besitzt, kann ich dann auch eine installieren?

Ralf Gößwein: Wenn der Nachbar bereits Sondenbohrungen für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe auf seinem Grundstück vorgenommen hat, ist die Erdqualität sehr wahrscheinlich auch auf Ihrem Grundstück dafür geeignet. Es stellen sich aber ganz andere Fragen zu Sondenbohrungen für Ihr Grundstück: Denn die Abstände der Erdsonden zueinander sollten so gewählt werden, dass ein nachhaltiger Betrieb gewährleistet ist. Insbesondere sind Mindestabstände der Sonden zum Nachbarsgrundstück vorgeschrieben. Grundvoraussetzungen für eine Tiefenbohrung sind zudem eine Zufahrtsmöglichkeit und ausreichend Platz für das Bohrgerät. Gerade bei kleinen Grundstücken bietet sich der Einsatz kompakter Bohrgeräte an, die notfalls auch mit einem Kran zum Bohrplatz befördert werden können. Zudem muss die Grundstücksgröße ermöglichen, eine ausreichende Anzahl von Sonden im geforderten Mindestabstand zu platzieren. Zertifizierte Bohrunternehmen können Sie hierzu individuell beraten.

Hurra-wir-bauen: Wenn ich in einer sehr kalten Region wohne, lohnt sich dann die Luft-Wasser-Wärmepumpe?

Ralf Gößwein: Generell kann man sagen, dass die Effizienz und Heizleistung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit sinkenden Außentemperaturen abnimmt, da sie die zum Heizen nötige Wärmeenergie aus der Außenluft gewinnt. Dennoch sind Luftwärmepumpen auch bei zweistelligen Minusgraden bis hin zu -20°C funktionstüchtig. Übersteigt die Heizlast des Gebäudes die Heizleistung der Wärmepumpe unterstützt der integrierte Elektroheizstab die Luftwärmepumpe, so dass auch im tiefsten Winter niemand frieren muss. Der Heizstab kommt seltener zum Einsatz als man denkt: Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) konnte im Rahmen eines Langzeit-Monitorings ermitteln, dass im Durchschnitt weniger als 5% der verbrauchten Antriebsenergie auf den Heizstab entfallen.

Hurra-wir-bauen: Ist die Regelung einer Wärmepumpe sehr kompliziert? Muss dann immer der Techniker kommen, oder kann ich selber Einstellungen vornehmen?

Ralf Gößwein: Die Regelung einer Wärmepumpe erfolgt über einen Regler, welcher die Funktionalität eines Heizungs- und die eines Wärmepumpenreglers umfasst. Der Benutzer kommt nur mit dem Heizungsregler, einer gewöhnlichen Heizungsregelung wie sie auch für Ölkessel eingesetzt wird, in Kontakt. Spezielle Funktionen für Wärmepumpen muss der Benutzer nicht einstellen. Wichtig für ihn sind die Einstellung der Heizkurve sowie die Sollwerte und Schaltzeiten sowohl für Heizung wie auch für Warmwasser. Oftmals können sowohl für den Heizbetrieb als auch für die Warmwasserbereitung für jeden Wochentag verschiedene Schaltzeiten programmiert werden. Einige Wärmepumpenhersteller bieten auch Apps für Smartphones zur Bedienung an. Mit Hilfe dieser Apps besteht Zugriff auf die Funktionen des Reglers der Wärmepumpe. Mit Hilfe einer grafischen übersichtlichen Oberfläche wird die Bedienung erleichtert und auch ein externer Zugriff möglich.

Hurra-wir-bauen: Taugt eine Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung?

Ralf Gößwein: Die Wärmepumpe deckt in Kombination mit einem Trinkwasserspeicher den gesamten Warmwasserbedarf bis zum Erreichen einer maximalen Vorlauftemperatur. Der darüber hinausgehende Bedarf wird durch eine elektrische Zusatzheizung im Speicher abgedeckt. Mit dieser technischen Lösung kann man auch eine gewünschte Warmwassertemperatur bis 60°C durch den Einsatz der Zusatzheizung erreichen.

Hurra-wir-bauen: Kann ich vorhandene Heizkörper mit einer Wärmepumpe kombinieren oder ist es zwingend notwendig, eine Fußbodenheizung verlegen zu lassen?

Ralf Gößwein: Diese Frage lässt sich pauschal nicht beantworten, da in jedem Fall die individuellen Gegebenheiten des Bestandsgebäudes mit einbezogen werden müssen. Wichtig ist, dass die maximal notwendige Vorlauftemperatur möglichst bei 55 Grad oder darunter liegt. Durch in der Vergangenheit durchgeführte Wärmeschutzmaßnahmen an Gebäuden brauchen Radiatoren, welche vor 10 Jahren noch ca. 65°C Vorlauftemperatur benötigten heute nur noch 55°C. Wärmepumpen benötigen keine größeren Heizkörper als ein Gas-Brennwertkessel oder ein Öl-Brennwertkessel. In den meisten Fällen müssen die Heizkörper nicht ausgetauscht werden. In jedem Fall ist es ratsam, Sanierungsprojekte gemeinsam mit einem Energieberater oder einem in diesem Bereich sehr erfahrenen Installateur zu planen.

Hurra-wir-bauen: Was sollte bei einer Planung für eine Wärmepumpe im Neubau von Anfang an beachtet werden?

Ralf Gößwein: Wenn heute jemand ein neues, zukunftsfähiges Haus bauen möchte, muss ihm ganz klar zu einer Kombination von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe geraten werden. Mit einer Wärmepumpe kann man im Winter wie im Sommer den lukrativen Eigenstromverbrauch optimieren. Im Winter für die Heizung, im Sommer für die Warmwasserbereitung. Durch die Kombination mit der PV-Anlage ist die Ökobilanz noch besser und der überschüssige Strom kann gewinnbringend ins Stromnetz eingespeist werden. Ebenfalls ideal ist die Kombination mit einer kontrollierten Wohnungslüftung mit aktiver oder passiver Wärmerückgewinnung. Im Besonderen sind derartige Betrachtungen wichtig, weil ein Haus in der Regel für Jahrzehnte gebaut wird. Deswegen muss es die aktuellen gesetzlichen Anforderungen an den Wärmeschutz nicht nur erfüllen, sondern diese sollten mit Blick auf die Zukunft am besten überschritten werden. Darüber hinaus steigert solch ein innovatives Energiekonzept aus Wärmepumpe und PV-Anlage auch den Wiederverkaufswert des Hauses. Die Bundesregierung unterstützt energetisch optimierte Neubauten mit zinsgünstigen Krediten der KfW-Bank.

Hurra-wir-bauen: Sind Wärmepumpen bereits für ein intelligentes Stromnetz, ein sogenanntes Smart Grid geeignet?

Ralf Gößwein: Im Rahmen des intelligenten Stromnetzes, dem Smart Grid, werden Strompreise angeboten, die im Tagesverlauf variieren. Smart Grid-fähige Wärmepumpen sind bereits heute dafür geeignet, diese zukünftigen Tarife automatisch zu nutzen und sich genau dann einzuschalten wenn der Strom zu günstigen Preisen im Netz verfügbar ist. Diese Smart-Funktion ermöglicht mit Hilfe eines digitalen Stromzählers (Smart Meter) des Energieversorgers die einfache Nutzung solcher Tarifoptionen. Smart Grid-fähige Wärmepumpen erkennen Sie an dem „SG-Ready“-Zeichen. Bislang wurden über 300 Wärmepumpen von 18 verschiedenen Herstellern mit dem „SG-Ready“-Label ausgezeichnet. Diese Wärmepumpen zeichnen sich durch eine besondere Zukunftsfähigkeit aus die schon heute genutzt werden kann um selbstproduzierten Strom einer PV-Anlage mit einer Wärmepumpe zu nutzen.

Hurra-wir-bauen: Vielen Dank für das Interview!

Wärmepumpe

Umweltenergie als Wärmequelle nutzen!

Mit einer Wärmepumpe können Sie die Umweltenergie aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser anzapfen und damit klimafreundlich heizen. Der Staat spendiert daher für den Umstieg auf eine Wärmepumpe Fördermittel. Bei uns gibt es alle wichtigen Infos zum Thema Wärmepumpe!


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Baulexikon

Passivhaus

Das Passivhaus ist eine Weiterentwicklung des Niedrigenergiehauses und benötigt im Vergleich zu einem konventionellen Gebäude 80 bis 90 Prozent weniger Heizenergie. Diese Werte werden vor allem durch die konsequente Nutzung der eingestrahlten Sonnenenergie oder auch durch die Körperwärme der Bewohner erzielt. Für frische Luft sorgt eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung.

Gesamtwärmebedarf

Der Gesamtwärmebedarf eines Gebäudes errechnet sich aus der Addition des Raumwärmebedarfs und des Bedarfs an Warmwasser.

Erdwärmesonde

Bei einer Wärmepumpe mit Erdwärmesonde wird ein frostsicheres Arbeitsmittel durch zwei Rohre in ein senkrechtes Bohrloch geleitet, um die Wärme des Erdbodens zu nutzen. Da bei einer Tiefe von etwa zehn Metern die Bodentemperatur konstant bleibt, ist Erdwärmesonde besonders im Winter sehr effektiv. Die Tiefe der Erdwärmesonde ist je nach Beschaffenheit des Erdreichs unterschiedlich. Im Schnitt liegt sie bei einem Einfamilienhaus bei etwa 100 Metern.

Heizleistung

Unter Heizleistung wird die abgegebene Heizwärme eines Wärmeerzeugers innerhalb eines bestimmten Zeitraums verstanden. Um die Raumtemperatur innerhalb eines Gebäudes auf konstantem Niveau zu halten, muss die Heizleistung der Heizlast entsprechen.

Photovoltaik

Photovoltaik ist eine Technik, um aus der eingestrahlten Sonnenenergie elektrischen Strom zu gewinnen. In Solarzellen werden unter der Zufuhr von Licht positive und negative Ladungsträger freigesetzt und dadurch Gleichstrom erzeugt.

Vorlauftemperatur

Als Vorlauftemperatur wird die Temperatur des zum Heizkörper oder der Flächenheizung hinfließenden Wassers bezeichnet. Bei Heizkörpern liegt diese im Bereich von 35 bis 70 Grad Celsius, bei Flächenheizsystem bei 25 bis 40 Grad Celsius.