Wärmepumpenheizung mit hohem Wirkungsgrad
Anders als fossile Heizsysteme arbeiten Wärmepumpenheizungen mit einem sog. Kreisprozess. Dieser ermöglicht es, aus einer geringen Menge Energie viel Wärme zu erzeugen. Im Schnitt erzielen Wärmepumpen einen Wirkungsgrad von 400 %. Bei Gasheizungen liegt der Wirkungsgrad in der Regel bei 90 %. Dieser Vergleich zeigt, dass Wärmepumpenheizungen zu den effizientesten Heizsystemen gehören.
Ihr Wirkungsgrad wird oft in Form von Kennzahlen angegeben, wie beispielsweise dem COP (Coefficient of Performance) oder der Jahresarbeitszahl (JAZ). Beide geben das Verhältnis von erzeugter Wärme zu zugeführter Energie an. Eine Jahresarbeitszahl von 4 bedeutet, dass eine Wärmepumpenheizung aus einer Kilowattstunde (kWh) Strom vier kWh Wärme erzeugen kann. Bei dem COP verhält es sich ähnlich, dieser wird allerdings unter Laborbedingungen ermittelt. Wohingegen die Jahresarbeitszahl das Ergebnis der tatsächlichen Effizienz ausdrückt, da sie erst nach mindestens einem Jahr Betrieb der Wärmepumpenheizung ermittelt wird.
Wie hoch der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ausfällt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einer der wichtigsten ist die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle (z. B. der Außenluft oder dem Erdreich) und dem Heizsystem. Je größer die Temperaturdifferenz, desto schwieriger ist es für die Wärmepumpenheizung, die Wärme aufzunehmen und in das Heizsystem zu leiten. Entscheidend ist daher auch die Qualität des jeweiligen Modells. Hochwertige Anlagen sind in der Regel besser isoliert und verfügen über effizientere Komponenten. Dadurch erreichen sie höhere Vorlauftemperaturen und verringern die Temperaturdifferenz.
Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Effizienz in der Regel mit sinkenden Außentemperaturen abnimmt. Moderne Wärmepumpenheizungen sind jedoch so konzipiert, dass sie auch bei sehr niedrigen Temperaturen noch effizient arbeiten können.
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Kältemittel in der Wärmepumpenheizung
Ein wichtiger Bestandteil der Wärmepumpenheizung ist das Kältemittel. Es sorgt dafür, dass die Wärme von der Außenluft oder dem Erdreich aufgenommen und in das Heizsystem geleitet wird. In der Vergangenheit wurden oft FCKW-haltige Kältemittel eingesetzt, die eine schädliche Wirkung auf die Umwelt hatten. Heute werden jedoch umweltfreundliche Kältemittel eingesetzt, die einen geringen Treibhauseffekt haben und somit die Umweltbelastung minimieren.
Die Wahl des jeweiligen Kältemittels hat einen großen Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpenheizung. Es gibt verschiedene Arten, die in Wärmepumpen verwendet werden können, darunter Propan und R32.
Das Kältemittel Propan, auch bekannt als R290, ist ein natürliches Kältemittel, das aus Kohlenwasserstoffen besteht und in vielen Kühlanwendungen eingesetzt wird. Es ist ein umweltfreundliches Kältemittel mit einem sehr geringen Treibhauspotenzial und einem niedrigen GWP (Global Warming Potential). Propan hat eine hohe spezifische Wärme und eine hohe Verdampfungsenthalpie. Die Verdampfungsenthalpie ist die benötigte Energiemenge, um eine bestimmte Menge einer Flüssigkeit in Dampf umzuwandeln, ohne dabei die Temperatur zu ändern. Dies macht es zu einem sehr effizienten Kältemittel für Wärmepumpenheizungen.
R32, auch bekannt als Difluormethan, ist ein synthetisches Kältemittel mit einem niedrigen GWP und einem hohen Wirkungsgrad. Es wird ebenfalls häufig in Klimaanlagen und Wärmepumpenheizungen eingesetzt. R32 hat eine höhere Energieeffizienz als ältere synthetische Kältemittel wie R410A.
Daher eignet sich R32 unter den synthetischen Kältemitteln auch für den Einsatz der Wärmepumpe in Altbauten – auch wenn diese nicht optimal gedämmt sind.
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Wärmepumpenheizung im Altbau nachrüsten
Wärmepumpenheizungen können auch im Altbaubereich problemlos nachgerüstet werden. Vor allem die Luft-Wasser-Wärmepumpe eignet sich dafür, da sie ohne aufwendige Baumaßnahmen installiert und einfach vor dem Haus aufgestellt werden kann. Moderne Anlagen sind mittlerweile so leistungsstark, dass oftmals keine weiteren Sanierungsmaßnahmen für den effizienten Einsatz notwendig sind.
Auch eine Fußbodenheizung wird nicht zwingend benötigt, da normale Heizkörper in der Regel ausreichend sind. Der Austausch von alten Fenstern und Türen durch energieeffiziente Modelle kann den Wärmebedarf des Gebäudes nochmals senken und die Effizienz der Wärmepumpe erhöhen.
Wichtig: Vor der Anschaffung sollten die Anforderungen an Leistung, Größe und Platzbedarf der Wärmepumpenheizung daher immer von einem Fachmann beurteilt werden.
Gut zu wissen: thermondo begleitet Sie von der Planungsphase bis zur Installation und darüber hinaus. Wir prüfen alle nötigen Voraussetzungen, die für einen effizienten Einsatz der Wärmepumpenheizung nötig sind. Dies alles ist Teil unseres Komplettpakets!
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Wärmepumpenheizung mit Strom oder Gas?
Die Wärmepumpenheizung kann entweder mit Strom oder Gas betrieben werden.
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der Begriff „Wärmepumpe“ in der Regel die elektrisch betriebene Variante bezeichnet, da gasbetriebene Wärmepumpenheizungen heutzutage nur noch selten eingesetzt werden.
- Strombetriebene Wärmepumpen haben den Vorteil, dass sie ohne den Einsatz von fossilen Brennstoffen auskommen. Sie sind zudem effizienter als gasbetriebene Modelle, da sie weniger Energie benötigen, um die gleiche Menge an Wärme zu erzeugen. Zudem können sie zur Stromerzeugung erneuerbare Energiequellen wie Solar- oder Windenergie nutzen, was ihre Umweltfreundlichkeit nochmals erhöht. Die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik-Anlage erfreut sich immer größerer Beliebtheit, da sie einen besonders hohen Autarkiegrad ermöglicht. Da die Elektrizität zunehmend aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, spielen strombetriebene Wärmepumpenheizungen eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung der CO2-Emissionen im Gebäudesektor.
- Gasbetriebene Wärmepumpen hingegen erzeugen bei der Verbrennung von Gas Treibhausgase wie CO2 und Stickoxide, was ihre Umweltfreundlichkeit stark reduziert. Sie sind auch weniger effizient als elektrische Wärmepumpenheizungen, da sie mehr Energie zur Wärmeerzeugung benötigen. Ebenso sind gasbetriebene Anlagen in der Regel teurer als elektrische Wärmepumpenheizungen, da sie spezielle Ventilationssysteme und Abgasleitungen benötigen.
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Verbreitung und Absatz der Wärmepumpenheizung
Die Verbreitung von Wärmepumpen nahm in den vergangenen Jahren stetig zu, da sie nicht nur umweltfreundlich, sondern auch kosteneffizient sind. Laut dem Bundesverband Wärmepumpe wurden im Jahr 2023 insgesamt 356.000 Wärmepumpenheizungen in Deutschland verkauft. Zum Vergleich: Im Jahr 2022 waren es „nur“ 236.000 Anlagen. Daran wird deutlich, dass Wärmepumpenheizungen eine Alternative gegenüber konventionellen Heizungen geworden sind.
Luft-Wasser-Wärmepumpen weiter am beliebtesten
Über 85 % der im Jahr 2023 verkauften Wärmepumpenheizungen waren Luft-Wasser-Wärmepumpen. Die hohe Nachfrage ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen:
- Einfache Installation: Im Vergleich zu anderen Wärmepumpen-Arten, wie Erdwärmepumpen, sind Luft-Wasser-Wärmepumpen einfacher zu installieren und erfordern keine aufwendigen Erdbohrungen und behördliche Baugenehmigungen.
- Geringere Kosten: Sie sind aufgrund des geringen Installationsaufwands günstiger und bieten eine erschwingliche Möglichkeit, um die Heizkosten zu senken und umweltfreundlich zu heizen.
- Gute Effizienz: Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpenheizungen haben eine hohe Effizienz und können auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen noch Wärme aus der Luft ziehen.
- Flexibilität: Sie können in nahezu allen Gebäudetypen eingesetzt werden und sind dank der einfachen Installation auch für kleinere und bebaute Grundstücke geeignet.
Gut zu wissen: Die Luft-Wasser-Wärmepumpe von thermondo eignet sich besonders für den Altbau, da sie leistungsstark, kompakt und flexibel einsetzbar ist.
Fazit Wärmepumpenheizung: Zukunftssichere Heiztechnik mit hoher Effizienz
Die Wärmepumpenheizung nutzt Umgebungswärme, um Häuser zu beheizen und Warmwasser bereitzustellen. Sie ist energieeffizienter als konventionelle Heizsysteme und macht unabhängig von fossilen Brennstoffen. Dank ihrer flexiblen Einsetzbarkeit und zukunftssicheren Heiztechnologie bietet sie Hausbesitzern langfristige Einsparungen bei den Energiekosten und eine klimafreundliche Heizungslösung.
FAQ zur Wärmepumpenheizung
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist mit über 85 % Marktanteil (2023) der klare Favorit. Sie ist kostengünstiger und einfacher zu installieren als Erd- oder Wasserwärmepumpen, da keine aufwendigen Bohrungen oder Genehmigungen nötig sind.
Ja, denn Wärmepumpen sind extrem effizient. Da sie den Großteil der Energie aus der Umwelt beziehen, benötigen sie vergleichsweise wenig Strom. Werden sie zudem mit einer eigenen Photovoltaikanlage kombiniert, steigt die Unabhängigkeit vom Stromnetz und die Betriebskosten sinken weiter.
Ja, absolut. Moderne Wärmepumpen arbeiten auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen effizient. Die Effizienz sinkt zwar leicht ab, da die Temperaturdifferenz größer ist, aber die Technik ist so ausgereift, dass die Versorgungssicherheit jederzeit gewährleistet ist.
Das Kältemittel transportiert die Wärme im System. Heute werden zunehmend natürliche Kältemittel wie Propan (R290) eingesetzt. Diese sind umweltfreundlich (geringes Treibhauspotenzial) und sehr effizient (hohe Vorlauftemperaturen möglich).
Nicht zwingend. Oft reichen die bestehenden Heizkörper aus, wenn sie nicht zu klein dimensioniert sind. Gegebenenfalls ist ein Tausch gegen effizientere Niedertemperatur-Heizkörper sinnvoll, eine Fußbodenheizung ist jedoch keine zwingende Voraussetzung für den Betrieb.
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Luisa ist Autorin dieses Artikels und unsere Expertin auf den Gebieten Photovoltaik, Wärmepumpe und Energiewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihr: fragen@thermondo.de.
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