Wärmepumpe: Heizung mit top Effizienz

Wärmepumpen sind effizient im Betrieb. Wärmepumpen sind leistungsfähig im Kosten-Nutzen-Vergleich. Besonders gilt das im Neubau. Wärmepumpen sind nachhaltig bei der Nutzung von Ressourcen.

Wenn Du Dich bewusst für eine Wärmepumpe als Heizung interessierst bzw. entscheidest, setzt Du auf eine absolute Zukunftstechnologie. 

Mit einer Wärmepumpe heizen in Deutschland inzwischen erfolgreich mehr als eine Million Haushalte. Vor etwa anderthalb Jahrzehnten war die Wärmepumpe noch eines der typischen Produkte aus der Nische.

Inzwischen ist ihre Erfolgsgeschichte beachtlich. Das hat gute Gründe! Welche guten Gründe das sind, das verraten wir Dir in diesem Artikel!

Wie funktioniert eine Wärmepumpe? 

Die Heizungsanlage Wärmepumpe nutzt Energie aus der Umwelt und wandelt diese in Wärme um, mit der Du Dein Haus oder Deine Wohnung beheizen kannst. Die Wärmepumpe entzieht dabei dem Erdreich, dem Wasser (Grundwasser) oder der Luft in einem ersten Prozess zunächst die vorhandene Wärme. Im Anschluss transportiert sie diese Wärmeenergie über ein ausgefeiltes technologisches Verfahren ins Gebäude. 

Jeder kennt von zuhause das Prinzip der Wärmepumpe. Er weiß es oft nur nicht. Denn ein Kühlschrank beispielsweise arbeitet wie eine umgekehrte Wärmepumpe. Der Innenraum des Kühlschranks wird gekühlt, indem die Wärme durch Technik und Kältemittel aus dem Innenraum hinausbefördert wird. Über die Rohre auf der Rückseite des Geräts gibt das System die überschüssige thermische Wärme an die Luft im Raum ab. 

„Ein Kühlschrank ist mithin nichts anderes als eine umgekehrte Wärmepumpe.“

Im Wesentlichen finden die Prozesse bei der Wärmepumpe zumeist in folgenden Schritten statt: 

1. Energiequelle anzapfen: Damit das Heizungssystem Wärmepumpe die jeweilige thermische Energiequelle in der Umwelt anzapfen kann, muss ein Austauschprozess stattfinden. Je nach Art der Wärmequelle werden zu diesem Zweck zumeist Rohre, Brunnen oder Sonden (zum Beispiel bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe) bis zum Energieträger geführt.
   
   Andere Wärmepumpen nutzen sogar nicht einmal diese aufwendigen Zuführungen, sondern gewinnen die thermische Energie einfach aus der Luft (zum Beispiel Luft-Luft-Wärmepumpen oder Luft-Wasser-Wärmepumpen). Die zur Verfügung stehende Wärme wird über einen Wärmeübertrager (Verdampfer) einem Kältemittel zugeführt.
   
   
2. Wärme umwandeln: Mit Hilfe eines Verdichters in der Wärmepumpe bringt das Kältemittel die thermische Energie auf ein höheres Temperaturniveau. Der Verdichtungsprozess und die damit verbundene Erhöhung der Temperatur im Kältemittel laufen bei jeder Wärmepumpe nahezu identisch ab.
   
   Und ganz gleich, ob die jeweiligen Wärmepumpen ihrer Funktion nach dabei verfahrenstechnisch Kompression, Absorption oder Adsorption nutzen, am Ende kann die Wärme über einen weiteren Wärmeübertrager (meist als Verflüssiger) für die Heizungsanlage oder zur Warmwasseraufbereitung nutzbar gemacht werden.
   
   
3. Gebäude heizen: Nachdem die Wärmeaufnahme und Wärmeumwandlung bis zur Abgabe an die Heizungsanlage innerhalb der Wärmepumpe erfolgt ist, wird die Wärme über Rohre und Heizkörper ins Gebäude transportiert und dort verteilt.
   
   Besonders effizient machen sich beim Heizen mit einer Wärmepumpe große Flächenheizkörper. Es empfehlen sich also eher weniger klassische Produkte wie Wandheizkörper, sondern besser moderne Systeme wie eine Fußbodenheizung oder Wandheizung.
   

Braucht das Gebäude mehr Wärme, als der Wärmepumpe gerade entsprechende thermische Reserven zur Förderung im Erdreich (Erdwärme), Wasser (Grundwasser) bzw. in der Luft zur Verfügung stehen, springt ein zusätzlicher Heizstab ein. Dieser erwärmt das Wasser im Heizungskreislauf voll elektrisch. Das ist natürlich nicht so effizient wie das Erwärmen mit der Wärmepumpe selbst. Denn es treibt den Stromverbrauch stark in die Höhe. 

Die Lösung der Wärmepumpe sollte daher für das jeweilige Haus so ausgelegt sein, dass der Heizstab nur selten anspringt. Hierbei spielen auch die Themen der richtigen Dämmung und der angemessenen Lüftung eine große Rolle. Deshalb arbeitet die Wärmepumpe zum Beispiel im gut gedämmten Neubau sehr viel effizienter, als sie es im weniger gut gedämmten Altbau tut. Eine Wärmepumpe als Lösung ist somit nicht ohne Weiteres für jedes Haus geeignet. 

Überblick über Arten von Wärmepumpen 

Von kompakten Geräten für Einfamilienhäuser oder Doppelhäuser über riesige Wärmepumpen für Gewerbebetriebe und Kommunen bis hin zu tricky Warmwasser-Wärmepumpen: Produkte wie Wärmepumpen gibt es in fast jeder Größe und mit fast jeder Leistung. Für den normalen Hausgebrauch liefern wir Dir hier gerne einen Überblick über die wichtigsten Informationen zu den gängigsten Wärmepumpen: 

Luft-Luft-Wärmepumpen

Die Luftwärmepumpe kann Wärme aus der eigenen Abluft nutzen. Mit der Wärme der Abluft wird die Frischluft erwärmt. Solch eine Luftwärmepumpe ist allerdings nur bei hoch versiegelten Passiv- und Niedrigenergiehäusern im Neubau wirklich effizient und sinnvoll. Im klassischen Altbau kann eine Luftwärmepumpe schnell auch sehr wenig Effizienz besitzen, das ganze Gegenteil von klimafreundlich sein und hohe Betriebskosten verursachen. 

Luft-Wasser-Wärmepumpen

Diese Art von Wärmepumpe entzieht die thermische Nutzwärme ebenfalls der Luft, allerdings eher der Außenluft bzw. der Luft in einem anderen Raum. Mit der Wärme aus der Umgebungsluft erwärmen solche Wärmepumpen dann das Wasser für den Heizkreislauf. Eine Heizung mit Wasser, die sog. wassergeführte Heizung, ist ohnehin oft sehr viel leistungsfähiger. 

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Tief unter der Erde arbeiten gewaltige Energien. Über oberflächennahe Erdkollektoren oder bis zu 100 Meter tief versenkte Erdsonden gewinnen diese Heizungen die Wärme aus dem Wasser unter der Erde. Sole-Wasser-Wärmepumpen haben oft einen höheren Wirkungsgrad als Luft-Wasser-Wärmepumpen und als Luft-Luft-Wärmepumpen sowieso. Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe gehört (egal, ob mit Kollektoren oder Sonden) zu den leistungsfähigsten Heizungen überhaupt.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Das Grundwasser ist ebenfalls ein top Energiespeicher beim Thema Erdwärme. Denn das ganze Jahr über liefert das Grundwasser konstante Temperaturen von über zehn Grad Celsius. Stimmen die Wasserzusammensetzung und die Wassermenge vor Ort, kann eine solche Wasser-Wärmepumpe über zwei Brunnen (ins Grundwasser und zurück) sehr effizient arbeiten.

Warmwasser-Wärmepumpen

Dieser Sonderfall der Wärmepumpe ist keine singuläre Heizung. Sie ist von der eigentlichen Heizungsanlage sogar entkoppelt. Solche Wärmepumpen dienen lediglich für die Bereitung von Warmwasser. Häufig ist eine solche Heizung eine Brauchwasser-Wärmepumpe, die Außenluft, Umluft oder Abluft nutzt und für den Betrieb am besten selbst erzeugten Solarstrom verwendet.

Leistung von Wärmepumpen 

Je nach genutzter Wärmequelle, der vorhandenen Dämmung und Lüftung des Hauses sowie der Effizienz der Anlage und ihrer Komponenten selbst (Heizkörper usw.) können Wärmepumpenheizungen bis zu vier Anteile Umweltenergie je Anteil elektrischer Energie als Heizenergie bereitstellen. Das Verhältnis lautet grob überschlagen also bestenfalls 1:5. 

„Effizienz beim Heizen ist immer ein ganzheitlicher Ansatz! Das gilt bei der Wärmepumpe ganz besonders.“

Zur Erzeugung einer kWh Wärmeenergie benötigt eine Wärmepumpe folglich mindestens ca. 0,2 kWh elektrischen Strom. Ganz ohne Zuführung von externer Energie geht es nicht, denn die vorhandene Energie aus der Umwelt bei einer Temperatur von -20 Grad bis +35 Grad Celsius muss schließlich auf ein für die Heizung nutzbares Temperaturniveau verarbeitet werden. 

Beratung Fachchinesisch: Was sind JAZ, COP und SCOP?

Selbstverständlich erreicht nicht jede Wärmepumpe die maximale Leistung und Effizienz. Wie effizient eine bestimmte Heizungsanlage arbeitet, kann man aber messen. Dafür gibt es die gängigen Koeffizienten JAZ, COP und SCOP. Doch was meint welche Leistungszahl genau? Wie funktioniert das mit den Informationen zur Messung der angeblichen Leistung? 

• JAZ: Die Informationen zur Jahresarbeitszahl (JAZ) werden unter realen Bedingungen im Betrieb ermittelt. Die JAZ gibt also das tatsächliche Verhältnis wieder. Wie viel elektrische Energie muss vor Ort eingesetzt werden, damit die Wärmepumpe den Energiequellen aus der Natur die nötige Heizwärme abringt? Die erste Jahresarbeitszahl lässt sich somit erst ein Jahr nach dem Kaufen und Einbauen der Anlage messen.
  
  
• COP: Der sog. „Coefficient of Performance” (COP) ist kein realer Wert aus der Praxis. Der COP wird unter Bedingungen im Labor bestimmt. Er bezieht sich dabei allein auf die Wärmepumpe, also nicht auf alle weiteren Systemkomponenten der dazugehörigen Heizungsanlage. Dennoch ist der COP vor dem Kauf und Einbau einer Anlage wichtig. Mit dem COP kannst Du verschiedene Wärmepumpen miteinander vergleichen.
  
  
• SCOP: Der sog. „Seasonal Coefficient of Performance” (SCOP) ist der fix berechnete COP im Verhältnis zu einer bestimmten Außentemperatur. In der Regel gilt der SCOP für den Mix aus gewichteten Klimazonen von +12, +7, +2 und -7 Grad Celsius. Je höher der SCOP-Wert ist, desto geringer ist der Verbrauch Deiner Anlage. Ein SCOP von 6,1 zum Beispiel ist sehr gut (A+++), einer von 4,9 ziemlich gut (A++) und einer von 3,8 sollte wirklich das Minimum sein (A). 

Hast Du beispielsweise eine tolle Wärmepumpe mit hoher Leistung (COP)? Stimmt aber mit dem Rest Deiner Anlage, Dämmung oder Lüftung im Haus etwas nicht perfekt? Dann kann es vorkommen, dass Dein Nachbar, dessen Haus vielleicht besser gedämmt ist, mit seiner Wärmepumpe, die einen niedrigeren COP hat, am Ende trotzdem eine bessere JAZ erreicht. 

Einen tollen Heizlastrechner für eine erste grobe Schätzung Deiner Heizlast pro Jahr bietet übrigens der Bundesverband Wärmepumpe e.V. (BWP) an!

Kosten einer Wärmepumpe 

Die Kosten einer Wärmepumpe hängen von etlichen Faktoren ab. Größter Einflussfaktor ist zuallererst die gewünschte Wärmequelle. Luft-Luft-Wärmepumpen sind zum Beispiel sehr viel günstiger in der Anschaffung als Sole-Wasser-Wärmepumpen. Das ist insofern ja auch logisch, weil der Aufwand von Einbau und Montage sich drastisch unterscheidet. 

Grob geschätzt kosteten die meisten Anlagen mit einer Wärmepumpe im Jahr 2021 zwischen 15.000 und 25.000 Euro. So haben wir es eingangs auch schon unter Heizung ausgewiesen. Ausnahmen bestätigen die Regel. Bei besonders schwierigen Bedingungen oder besonderen Wünschen an die Anlage können die Kosten schnell auch mal 35.000 Euro oder mehr erreichen. 

„Neue Wärmepumpen kosten bei der Anschaffung oft mehr, später im Betrieb oft weniger.“

Genaueres zu den Ausgaben für Anschaffung und Erstinstallation kann Dir also eigentlich nur der Fachpartner Deines Vertrauens sagen, den Du mit dem Einbau der Heizung beauftragen möchtest. Der Profi kennt nach dem Gespräch mit Dir, der Lage und dem ersten Ortstermin die Rahmenbedingungen besser. 

Kosten für Betrieb und Wartung einer Wärmepumpe: 

Wobei wir Dir etwas näher Auskunft geben können, sind die Betriebskosten und die Wartungskosten. Auf lange Sicht kannst Du diese Ausgaben gut mit den explodierenden Preisen für Gas, Öl oder Holz vergleichen. In den Betriebskosten finden wir vor allem den benötigten Betriebsstrom. Die Wartungskosten entfallen auf die fachgerechte Wartung der Anlagen. 

• Betriebskosten: Im Durchschnitt aller Wärmepumpen deutschlandweit lagen die Kosten für das Heizen mit einer Wärmepumpe 2021 bei knapp 1.300 Euro pro Jahr. Die Heizkosten schwanken je nach Heizungsanlage, Zustand des Gebäudes und genutztem Umweltträger zwischen 250 und 1.500 Euro pro Jahr.
  
  Zur Erinnerung: Eine Luftwärmepumpe arbeitet meist weniger effizient als eine Wasserwärmepumpe oder Erdwärmepumpe. Ungeeignete Heizungen für das falsche Gebäude können die Kosten drastisch nach oben treiben. Eine Luftwärmepumpe in einem ungedämmten Altbau beispielsweise dürfte deutlich mehr als 1.500 Euro Betriebskosten für Strom jedes Jahr verschlingen.
  
  
• Wartungskosten: Kaum ein Besitzer hat mit seiner solide funktionierenden Wärmepumpe pro Jahr höhere Wartungskosten als 150 Euro. Dieser Wert gilt im Durchschnitt für eine Anlage in einem in Größe und Lage üblichen Einfamilienhaus in Deutschland. Er ist zudem relativ unabhängig davon, ob Deine Wärmepumpe die Heizenergie aus Luft, Wasser oder Erde gewinnt.
  

Förderung beim Kauf einer Wärmepumpe: 

Nicht zu vergessen in der Kostenbetrachtung ist die Förderung durch den Gesetzgeber. Die Förderung einer Wärmepumpe durch verschiedene Förderprogramme beträgt zwischen 25 und 40 Prozent der Anschaffungskosten. Der Bund hat die Förderung zuletzt 2020 nochmals erhöht, damit der Gebäudebestand in Deutschland weniger CO₂ emittiert. Möglich ist auch die Absetzbarkeit von Maßnahmen der Modernisierung und Sanierung bei der Steuererklärung. 

Du möchtest noch mehr erfahren über Möglichkeiten der Förderung? Das kannst Du gerne in unserem extra Artikel dazu: Förderung von nachhaltigen Heizungsanlagen! 

30 Vorteile und Nachteile verschiedener Wärmepumpen 

Eine pauschale Aussage, welche Arten von Wärmepumpen die besten Wärmepumpen sind, gibt es nicht. Jede Wärmepumpe hat, mal ganz abgesehen von der Gesamtanlage, ihre Vorteile und Nachteile. Ob eine bestimmte Wärmepumpe für Dich überhaupt effizient in Frage kommt, zeigt wie so oft nur der Einzelfall. Wir erwähnten es bereits: Jeder Einzelfall braucht seine Lösung! 

Weiterhin ist auch nicht gesagt, dass eine Wärmepumpe per se stets das Beste sein muss. Es gibt Gebäude, Wohnlagen und andere Umstände, die den Vorteilen einer Wärmepumpe entgegenstehen. Die Wärmepumpe ist nicht für jedes Gebäude geeignet. In der folgenden Checkliste geben wir Dir eine kleine Übersicht über die wichtigsten Vorteile und Nachteile der Arten von Wärmepumpen untereinander (von A-Z): 

Zudem lassen sich noch Vorteile und Nachteile jeder Wärmepumpe gegenüber anderen Heizungen auflisten!

Echte Vorteile bringen Wärmepumpen zum Beispiel mit sich, weil sie keine Brennstoffe verheizen. Dann braucht‘s auch keinen Lagerraum dafür. Der Schornstein entfällt ebenso. Moderne Technik steigert zudem den Wert Deiner Immobilie. Größtes Manko (besonders der Luft-Wärmepumpen) finden viele, sei eine gewisse Lautstärke beim Betrieb. 

FAQ online: Ratgeber mit Tipps zur Wärmepumpe

Kaufratgeber zu Wärmepumpen:

• Wärmepumpen Verkleidung

Weitere Informationen zu Heizungssystemen finden:

Biomasseheizungen

Blockheizkraftwerk

Brennstoffzellenheizung

Brennwertheizung

Elektroheizung

Fernwärme

Gas-Hybridheizung

Gasheizung

Ölheizung

Warmwasseraufbereitung