Fragen und Antworten Thema: Wärme
Fragen & AntwortenArten von Wärmepumpen
Eine besondere Form der Hybridheizung ist die Brauchwasserwärmepumpe, auch Warmwasserwärmepumpe genannt. Hier wird eine kleine Luftwärmepumpe mit einem bestehenden Heizkessel kombiniert und ist dann nur für die Wasserbereitung zuständig. Ein Vorteil solcher Systeme ist, dass die eigentliche Heizung in den wärmeren Monaten des Jahres lange ausgeschaltet bleiben kann. Das bedeutet mehr Einsatz von erneuerbaren Energien und schont das Heizungssystem.
Luftwärmepumpen gewinnen auch aus der kalten Winterluft noch Wärme. Im Vergleich zu den anderen Systemen sind sie weniger aufwändig und können überall umgesetzt werden. Allerdings sind sie auch weniger effizient als die Heizungen mit Erdwärme oder Grundwasser, denn im Winter ist die Temperatur der Außenluft meist deutlich geringer als die Temperatur im Erdboden oder im Grundwasser. Da die Luft im Winter nur wenig Energie enthält, müssen die Ventilatoren große Luftmengen am Wärmetauscher vorbeiführen. Das verursacht Geräusche, die unterschiedlich laut sind. Daher spielen richtige Planung und der Aufstellort eine wichtige Rolle für den Schallschutz.
Wenn eine Luftwärmepumpe nicht die benötigte Heizleistung erbringt, kann sie mit einem zweiten Wärmeerzeuger kombiniert werden. So entsteht eine Hybridheizung mit einer Wärmepumpe und zum Beispiel einem Gas-Brennwertkessel. Ein solches System mit zwei verschiedenen Wärmeerzeugern nennt man auch "bivalent". Dabei können beide Elemente in einem Kombigerät vereint sein oder einzeln bestehen. In jedem Fall sind sie verbunden durch eine gemeinsame Steuerung.
In der Praxis sorgt dann die Wärmepumpe für die Grundleistung. Der andere Wärmeerzeuger springt ein, wenn bei besonders niedrigen Außentemperaturen zeitweise sehr hoher Heizbedarf besteht oder wenn Warmwasser benötigt wird.
Eine intelligente Steuerung regelt die Hybridheizung vollautomatisch. Dabei können Sie wählen, ob das Ziel der finanziell günstigste Betrieb ist oder derjenige mit dem geringsten CO2-Ausstoß.
Es kann ein wirtschaftlich sinnvoller Schritt sein, eine bestehende Gas-, Öl- oder Pelletheizung durch eine Luftwärmepumpe zu einem solchen Hybridsystem zu ergänzen.
Erdwärmepumpen sind zwar nicht so leistungsstark wie Grundwasserwärmepumpen, arbeiten jedoch effizient. Die Temperaturen im Erdreich sind in den Wintermonaten ebenfalls nicht besonders niedrig und variieren kaum. Um Wärme aus dem Erdreich zu gewinnen, können entweder Bohrungen in die Tiefe vorgenommen oder oberflächennahe Kollektoren auf großen Flächen vergraben werden.
Bei einer Erdwärmepumpe mit Erdwärmesonde wird ein U-förmiges Rohr bis zu 100 Meter tief in den Boden getrieben. In der Sonde als Wärmetauscher fließt das Kältemittel, das die Umgebungswärme aufnimmt und zur Heizung befördert. Je mehr Wärme ein Haus braucht, desto tiefer muss gebohrt werden oder desto mehr parallel arbeitende Sonden müssen eingesetzt werden. Als grobe Orientierung sind circa 20 Meter pro Kilowatt Heizleistung zu veranschlagen.
Die für Sonden erforderlichen Bohrungen sind nicht überall erlaubt. Manche Gesteinsformationen sind dafür zu instabil. Auch hierzu erhalten Sie Informationen bei der für Sie zuständigen Wasserbehörde.
Bei einer Erdwärmepumpe mit Erdwärmekollektoren werden die Kollektoren bis zu 2 Meter unter der Erdoberfläche verlegt. Hier gilt: Je mehr Wärme benötigt wird, desto mehr Fläche müssen auch die Kollektoren abdecken. Als grobe Faustformel sind rund 40 Quadratmeter pro Kilowatt Heizleistung anzunehmen, es müssen also große Flächen aufgegraben werden.
Sparen Sie aus Kostengründen nicht an der Länge der Sonde oder der Fläche des Kollektors. Denn wenn die Wärmequelle zu klein ist, kühlt das Erdreich immer stärker aus. In der Folge sinken Leistung und Effizienz der Heizung. Das heißt: Das Haus wird nicht richtig warm, und Ihre Stromkosten steigen. Eine Erweiterung der Wärmequelle ist deutlich teurer als eine von Anfang an richtig ausgelegte Größe.
Grundwasserwärmepumpen nutzen das Grundwasser als Wärmequelle. Das Grundwasser ist auch im Winter selten kälter als 10 Grad Celsius. Dadurch können diese Systeme vergleichsweise effizient arbeiten.
Wenn Sie das Grundwasser als Wärmequelle nutzen möchten, müssen Sie zwei Brunnen bohren lassen. Aus einem der Brunnen wird das Wasser zum Wärmetauscher der Heizung geführt (Förderbrunnen bzw. Saugbrunnen). Durch den anderen fließt es zurück ins Grundwasser (Schluckbrunnen).
Diese Brunnenbohrungen sind genehmigungspflichtig und nicht überall erlaubt. In Wasserschutzgebieten kann die Genehmigung zum Beispiel verweigert werden. Außerdem kann die chemische Zusammensetzung des Grundwassers eine Nutzung als Wärmequelle verhindern. Wenn etwa zu viel Eisen oder Mangan im Wasser enthalten ist, verstopfen die Filter.
Informationen hierzu erhalten Sie bei der Stadt Hilden.
Auch Solarspeicher, Photovoltaisch-Thermische Kollektoren (PVT), Eisspeicher, das Meerwasser oder Prozesswärme können Wärmequellen sein. Diese Wärmequellen sind für die Versorgung von Wärmepumpen allerdings heute noch selten. Lassen Sie sich aber bei Interesse zu den genannten Wärmequellen beraten.
Grundsätzlich können alle drei Arten für bestehende und neue Gebäude eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich aber deutlich in ihrer Effizienz, im Installationsaufwand, den Kosten und anderen Punkten. Und nicht alle Wärmepumpenarten sind auf allen Grundstücken umsetzbar.
Eine Photovoltaikanlage kann unter guten Bedingungen Strom für die Wärmepumpe liefern. Der Strom vom eigenen Dach ist günstiger als der Strom aus dem Netz – das senkt also Ihre Heizkosten.
Wie hoch dieser Anteil ausfällt, ist allerdings von vielen Punkten abhängig und muss im Einzelfall berechnet werden. Klar ist aber, dass der Strom aus einer üblichen Solaranlage auf dem Einfamilienhaus nicht annähernd reicht, um die Wärmepumpenheizung allein zu betreiben. Denn die meiste Heizleistung wird schließlich im Winter benötigt – also genau dann, wenn die geringsten Solarerträge zu erwarten sind.
In jedem Fall steigert die Einbindung einer Wärmepumpe die Rendite einer Solarstromanlage. Denn so kann mehr erzeugter Strom selbst genutzt werden. Und dieser Eigenverbrauch ist lukrativer als die Einspeisung ins Netz.
Damit der Solarstrom immer sinnvoll zur Heizung, zu den anderen Geräten im Haushalt und ins Netz verteilt wird, benötigen Sie ein Energiemanagementsystem. Das wird in der Regel an den Wechselrichter angeschlossen und übernimmt die Steuerung des Stromflusses. Solarthermische Anlagen und die Wärmerückgewinnung aus Lüftungsanlagen können genauso gut mit Wärmepumpen kombiniert werden, wie mit anderen Heizungen auch. Insgesamt ist für die sinnvolle Kopplung von Sonnenenergie und Wärmepumpe eine sehr sorgfältige Planung wichtig. Eine unabhängige Beratung vorab ist sehr empfehlenswert.
Fragen & AntwortenEine Wärmepumpe planen
Wärmepumpen werden vom Bund durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gefördert. Den Antrag für eine Wärmepumpe als Einzelmaßnahme stellen Sie beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).
Der Heizungsaustausch wird auch über Landesprogramme und von einigen Kommunen gefördert. Dadurch ist ein noch höherer Zuschuss möglich. Die Bedingungen der einzelnen Förderprogramme sind unterschiedlich. Voraussetzung für viele Förderungen ist ein bestimmtes Maß an Effizienz der Anlage.
Wichtig: Anträge müssen immer vor Beginn einer Maßnahme gestellt werden. Informieren Sie sich also rechtzeitig über die passende Förderung und mögliche Kombinationen.
Die Wartungskosten sind bei reinen Wärmepumpen geringer als bei anderen Heizungen. Empfohlen wird für alle Wärmepumpen jährlich bis alle zwei Jahre eine Kontrolle der mechanischen Bauteile und die Überprüfung von Dichtheit, Druck und Temperatur. Für diese Routineaufgaben und -maßnahmen ist jährlich mit etwa 100 Euro zu rechnen, hinzu kommen Arbeits- und Fahrtstunden der Handwerker. Der Besuch des Schornsteinfegers entfällt bei reinen Wärmepumpensystemen komplett.
Achten Sie bei der Entscheidung für ein konkretes Modell auf den Schallausstoß. Ein Messwert dazu ist auf dem Effizienzlabel jedes Geräts angegeben. Der Durchschnitt liegt etwa bei 50 dB (Dezibel), es gibt aber auch Geräte mit 30 dB. Moderne Geräte haben zudem teils einen besonders leisen Nachtmodus.
Ermitteln Sie zusammen mit dem Fachbetrieb den optimalen Aufstellort. Dabei geht es nicht nur um den Abstand zum Beispiel vom Nachbarhaus. Auch die günstige Schallabsorption zum Beispiel durch Hecken ist einzubeziehen. Und genauso die nachteilige Schallreflexion an Hauswänden. Sprechen Sie hierüber in der Planung auf jeden Fall detailliert. Nachträglich lassen sich störende Geräusche nicht mehr oder nur schwierig beheben.
Eine Photovoltaikanlage kann unter guten Bedingungen Strom für die Wärmepumpe liefern. Der Strom vom eigenen Dach ist günstiger als der Strom aus dem Netz – das senkt also Ihre Heizkosten.
Wie hoch dieser Anteil ausfällt, ist allerdings von vielen Punkten abhängig und muss im Einzelfall berechnet werden. Klar ist aber, dass der Strom aus einer üblichen Solaranlage auf dem Einfamilienhaus nicht annähernd reicht, um die Wärmepumpenheizung allein zu betreiben. Denn die meiste Heizleistung wird schließlich im Winter benötigt – also genau dann, wenn die geringsten Solarerträge zu erwarten sind.
In jedem Fall steigert die Einbindung einer Wärmepumpe die Rendite einer Solarstromanlage. Denn so kann mehr erzeugter Strom selbst genutzt werden. Und dieser Eigenverbrauch ist lukrativer als die Einspeisung ins Netz.
Damit der Solarstrom immer sinnvoll zur Heizung, zu den anderen Geräten im Haushalt und ins Netz verteilt wird, benötigen Sie ein Energiemanagementsystem. Das wird in der Regel an den Wechselrichter angeschlossen und übernimmt die Steuerung des Stromflusses. Solarthermische Anlagen und die Wärmerückgewinnung aus Lüftungsanlagen können genauso gut mit Wärmepumpen kombiniert werden, wie mit anderen Heizungen auch. Insgesamt ist für die sinnvolle Kopplung von Sonnenenergie und Wärmepumpe eine sehr sorgfältige Planung wichtig. Eine unabhängige Beratung vorab ist sehr empfehlenswert.
Für eine Luftwärmepumpe brauchen Sie keine Genehmigung. Nutzen Sie aber Grundwasser oder Erdreich als Wärmequelle, sollten Sie vorab prüfen, wo und wie Genehmigungen einzuholen sind. Je nach Lage des Grundstücks und angestrebter Bauart gelten verschiedene Vorschriften. Ansprechpartner sind die Unteren Wasserbehörden. Die Anträge kann auch ein von Ihnen beauftragter Betrieb für Sie vorbereiten. Am besten machen Sie diesen Schritt zum Teil des Vertrags mit dem planenden oder ausführenden Unternehmen.
Bei den Stadtwerken Hilden bzw. Ihrem Betreiber des örtlichen Stromnetzes müssen Sie den Betrieb einer Wärmepumpe in jedem Fall anmelden. Das ist auch Voraussetzung, damit Sie einen Heizstromtarif nutzen können. Um den Stromverbrauch der Heizung zu ermitteln, bekommt diese auch einen zusätzlichen Zähler.
Für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe sind Flächenheizungen ideal – zum Beispiel Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen. Über die große Fläche kann die Wärme sehr gut an den Raum abgegeben werden. Eine Wärmepumpe kann problemlos die niedrigeren Heiztemperaturen erzeugen, die die Flächenheizung benötigt.
Aber auch Heizkörper schließen den Betrieb einer Wärmepumpe nicht aus. Sind die Heizkörper ausreichend groß und der Sanierungszustand des Hauses gut, lässt sich die Vorlauftemperatur der Heizung absenken. So kann auch ein Bestandsgebäude mit Heizkörpern effizient mit einer Wärmepumpe beheizt werden.
Bei nicht ausreichend großen Heizkörpern oder einem sanierungsbedürftigen Zustand des Hauses kann der Austausch einzelner Heizkörper gegen größere oder spezielle Wärmepumpenheizkörper/Niedertemperatur-Heizkörper sinnvoll sein.
Ja. Lassen Sie einen Wärmemengenzähler – sofern noch nicht vorhanden – für die Wärmpumpe einbauen. Nur so können Sie überprüfen, ob Ihr System effizient läuft und gegebenenfalls nachsteuern. Der Wärmemengenzähler zeigt Ihnen in Kilowattstunden an, wieviel Wärme die Wärmepumpe ans Haus abgegeben hat. Wenn Sie diesen Wert nach einem Jahr Laufzeit durch den Stromverbrauch der Wärmepumpe im selben Zeitraum teilen, erhalten Sie Ihre Jahresarbeitszahl. Ist die Jahresarbeitszahl deutlich niedriger als erwartet, sollten Sie nach den Ursachen suchen und gemeinsam mit Ihrem Fachbetrieb möglichst gegensteuern.
Oft wird die Leistungszahl (abgekürzt COP, vom englischen coefficient of performance) angegeben. Sie benennt das Verhältnis von eingesetzter Energie und gewonnener Wärme, ist aber als einzelne Zahl nicht aussagekräftig. Die Leistungszahl zeigt eine Momentaufnahme, während die Jahresarbeitszahl die sich ändernden Bedingungen im Jahresverlauf berücksichtigt.
Fragen & AntwortenWärmepumpe aufstellen und installieren
Die Wärmepumpe sollte sich nicht in unmittelbarer Nähe zu Schlafräumen oder Nachbarsgebäuden befinden. Ein Mindestabstand von drei bis vier Metern ist ratsam. Beachten Sie auch die individuellen Herstellerangaben zur Geräuschemission. Günstig ist ein Standort auf der ohnehin lauteren Straßenseite des Gebäudes.
Rasenflächen eignen sich zum Aufstellen einer Wärmepumpe besonders, denn sie wirken schalldämpfend. Stellen Sie Ihre Wärmepumpe nicht zwischen zwei Mauern auf, denn hier können Echoeffekte auftreten, die die Lautstärke der Wärmepumpe sogar noch erhöhen.
Achten Sie darauf, dass die Hauptwindrichtung nicht in Richtung Ausblasöffnung weht. Sonst besteht die Möglichkeit, dass die kalte Luft, die die Wärmepumpe nach außen ausbläst, wieder angesaugt wird. Dieser Effekt schmälert die Effizienz einer Wärmepumpe erheblich.
Halten Sie das Gebläse der Wärmepumpe frei zugänglich, um die Wartung der Wärmepumpe zu erleichtern und die Luftströmungen nicht zu behindern. Auch sollten die Gebläseöffnungen in einem Mindestabstand von Gehwegen und der Terrasse sein, denn der entstehende Luftzug kann in unmittelbarer Nähe der Wärmepumpe das Wohlbefinden beeinträchtigen.
Achten Sie beim Aufbau darauf, dass die Wärmepumpe möglichst nah am Haus aufgestellt wird. Jeder zusätzliche Meter erhöht die Wärmeverluste über die Außenleitungen.
Bei Grundwasser- und Erdwärmepumpen sind keine Lärmprobleme zu erwarten. Luftwärmepumpen verursachen mit ihren großen Ventilatoren Geräusche. Diese Geräusche können zum Beispiel Nachbarn stören, aber auch Sie selbst. Und zwar auch dann, wenn die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden. Zwar sind die Geräte in den vergangenen Jahren immer leiser geworden, doch um Problemen vorzubeugen, sollten Sie zwei Punkte beachten:
- Achten Sie bei der Entscheidung für ein konkretes Modell auf den Schallausstoß. Ein Messwert dazu ist auf dem Effizienzlabel jedes Geräts angegeben. Der Durchschnitt liegt etwa bei 50 dB (Dezibel), es gibt aber auch Geräte mit 30 dB. Moderne Geräte haben teilweise einen besonders leisen Nachtmodus.
- Ermitteln Sie zusammen mit dem Fachbetrieb den optimalen Aufstellort. Dabei geht es nicht nur um den Abstand vom Nachbarhaus. Auch die günstige Schallabsorption zum Beispiel durch Hecken ist zu bedenken sowie die ungünstige Schallreflexion an Mauern. Sprechen Sie in der Planungsphase detailliert darüber. Nachträglich lassen sich störende Geräusche nicht mehr oder nur schwierig beheben.
Achten Sie beim Kauf der Luftwärmepumpe darauf, ein leises Gerät zu kaufen. Um Lärmbelästigungen zu vermeiden, sollten die Geräte nicht direkt unter Schlafräumen stehen. Besondere Vorsicht gilt auch bei sehr enger Bebauung, um Nachbarn nicht zu stören. Der Schallrechner des Bundesverband Wärmepumpen kann Ihnen helfen, den notwendigen Abstands einzuschätzen.
Neben der Lautstärke des Geräts sind vor allem Aufstellart und Aufstellort für die Schallemissionen entscheidend. Sie sollten die Wärmepumpe auf einem Sockel aufstellen und eventuell mit einer Schallschutzhaube versehen. Dieser Sockel kann aus Beton gegossen sein oder aber auch aus einem dämmenden Material wie Rasen oder einer Matte aus Schaumstoff oder Moosgummi bestehen.
Eine Schallschutzhaube verringert die Lautstärke der Wärmepumpe durch Luftumlenkungen im Inneren. Geräusche gelangen damit nur noch stark abgeschwächt nach außen. Zusätzlich hat der eingesetzte Werkstoff eine dämmende Wirkung. Damit kann eine Schallschutzhaube – je nach Aufstellung – eine Schallreduktion von bis zu 15 dB(A) erreichen.
Eine Schallschutzhaube hat noch weitere Vorteile: Sie schützt die Wärmepumpe vor Witterungseinflüssen wie Hagel, Frost oder starker Sonneneinstrahlung. Die Funktion der Wärmepumpe wird durch eine Schallschutzhaube nicht eingeschränkt. Trotz Ummantelung wird die Umgebungsluft uneingeschränkt eingesogen. Ein Leistungsverlust ist bei einer Wärmepumpe mit Schallschutzhaube nicht zu erwarten. Auch Schallschutzwände oder immergrüne Hecken mit dichtem Blattwerk können die Schallemissionen verringern.