Die kostenlose Wärme aus der Umgebungsluft oder dem Erdreich nutzen? Das gelingt mit einer Wärmepumpen-Heizung.
Ein Gastbeitrag von Dipl.-Ing. (FH) Michael Braun, Bereichsleiter Energieberatung und Gebäudetechnik, Energieinstitut Vorarlberg.
Die Wärmepumpe ist derzeit die Favoritin im Ländle, wenn es um eine neue Heizung geht. Kein Wunder, denn das Prinzip ist denkbar einfach und bewährt – denn auch Sie haben zumindest eine Wärmepumpe im Haus: den Kühlschrank nämlich.
Dieser entzieht der Luft in seinem Innenraum Wärme und gibt diese an den Außenraum ab. Und das gleiche macht die Heizung – nur umgekehrt natürlich (also der Außenluft/dem Erdreich Wärme entziehen und nach innen führen).
Wie geht das?
In der Wärmepumpe befindet sich ein Kältemittelkreislauf, der dem Quellmedium (Luft, Wärme oder Grundwasser) Wärme entzieht und dem Heizkreis zur Verfügung stellt. Und das geht so:
1. Das flüssige Kältemittel wird über einen Wärmetauscher von der Außenluft, dem Grundwasser oder vom Erdreich erwärmt und verdampft dabei.
2. Um die Temperatur soweit zu erhöhen, dass es zum Heizen reicht (Stichwort: Vorlauftemperatur), wird in einem sogenannten Verdichter das nun gasförmige Kältemittel unter Druck gesetzt, wodurch es weiter erwärmt. Sie kennen das Prinzip: Greifen Sie nach dem Aufpumpen Ihres Fahrrads einmal an den Teil der Pumpe, in dem die Luft zusammengedrückt wird, und Sie stellen fest, dass er warm geworden ist.
3. Das auf die notwendige Temperatur gebrachte Gas gibt nun die Wärme über einen weiteren Wärmetauscher an den Heizkreislauf Ihres Gebäudes ab. Anschließend wird der Druck über ein Expansionsventil abgebaut. 4. Das Kältemittel ist nun wieder flüssig und der Kreislauf beginnt von vorn.
Besonders effizient
Wärmepumpen erleben in Vorarlberg seit Jahren einen regelrechten Boom und sind im Neubau bereits klar das Heizsystem der Wahl. Betrachtet man die Effizienz einer Heizung, haben die Grundwasser-Wärmepumpe sowie die Erdwärmepumpe die Nase vorn.
Das liegt in erster Linie an der so genannten Quelltemperatur. Damit ist die Temperatur des Wärmequellenmediums gemeint – also der Luft, des Erdreichs oder des Grundwassers. Während das Grundwasser eine im Vergleich konstant hohe Temperatur aufweisen kann, ist die Lufttemperatur gerade während der Heizperiode mitunter deutlich tiefer.
Niedrige Vorlauftemperatur
Ein besonders wichtiges Kriterium, das es bei der Auswahl des richtigen Heizsystems zu beachten gibt, ist die so genannte Vorlauftemperatur (das ist jene Temperatur, mit der das Wasser die Heizung verlässt und durch die Heizkörper oder Fußbodenheizung strömt). Bei Wärmepumpen gilt: Je niedriger die Vorlauftemperatur, umso effizienter die Wärmepumpe. Warum? Weil die Wärmepumpe im oben genannten Schritt 2 umso heftiger „pumpen“ muss – und dafür benötigt sie Strom – je höher die zu erreichende Temperatur ist. Und diese hängt direkt von der Vorlauftemperatur ab.
Die Vorlauftemperatur ist insbesondere dann sehr niedrig, wenn große Heizflächen vorhanden sind – beispielsweise Fußboden- oder Wandheizungen. Allerdings nützt die größte Heizfläche auf Dauer nichts, wenn die Wärme über Wände, Decken oder Fenster direkt nach außen entweichen kann. Umso wichtiger sind eine gute Dämmung im Neubau sowie optimale Sanierung im Bestand.
Das Fazit: je niedriger diese Vorlauftemperaturen, desto geringer der Strombedarf, desto besser für die Umwelt- und Kostenbilanz. Eine Vorlauftemperatur von über 45-50 Grad ist Indiz dafür, den Einsatz einer Wärmepumpe zumindest genau zu überlegen. Auskunft über die Effizienz der Wärmepumpe gibt übrigens die Jahresarbeitszahl. Sie besagt, wie viele Teile Wärme die Wärmepumpe aus einem Teil Strom bereitstellen kann. Liegt diese bei vier oder höher, ist die Wärmepumpe ein nachhaltiges und im Betrieb kostengünstiges Heizsystem.
Förderungen
Werden Ölheizungen, Gasheizungen oder Stromdirektheizungen durch Wärmepumpen ersetzt, gibt es dafür Unterstützung von Bund, Land und dem Energieversorger. Das Energieinstitut Vorarlberg hat die wichtigsten Infos dazu kurz und übersichtlich zusammengefasst:
Förderfallen bei Wärmepumpen als Ersatz für Öl- und Gasheizungen 2022 | Energieinstitut Vorarlberg
Luft- oder Erdreich?
Die Vorteile einer Luft-Wärmepumpe liegen im Bereich der Anschaffungskosten. Gerade bei Bestandsgebäuden ist eine Umrüstung auf dieses Heizsystem erheblich günstiger als eine vergleichsweise teure Bohrung. Betrachtet man allerdings die gesamte Lebensdauer einer solchen Anlage im energieeffizienten Neubau, steht die Erdreich-Wärmepumpe auch hier meist auf dem ersten Platz.