Wärmepumpen - Vorteile und Nachteile

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Die Wärmepumpe zwischen Lob und Kritik

Pia Maier
April 13, 2023
8:00 am

Wärmepumpen sind nachhaltig, für jedes Haus geeignet und senken den CO2-Ausstoß, behaupten Verfechter der Wärmepumpe. Kritiker bemängeln dagegen die Lautstärke, die Kosten und die Umsetzbarkeit. Lesen Sie hier alles zu Vorteilen und Nachteilen von Wärmepumpen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Kurz gesagt: Eine Wärmepumpe wandelt Energie aus der Umwelt in Wärme für die Heizung und Warmwasser um. Als Wärmequelle dient dabei entweder das Erdreich, die Luft oder Grundwasser. Durch die thermische Energie aus der Umwelt erhitzt sich das flüssige Kältemittel in der Wärmepumpe und wird zu Dampf. Ein Kompressor verdichtet das dampfförmige Kältemittel im Anschluss, wodurch der Druck stark erhöht wird und die Temperatur in der Folge ansteigt. Die Wärme wird dann mit Hilfe eines Wärmeübertragers an das Heizsystem abgegeben. Dabei verflüssigt sich das Kältemittel wieder, sodass der Prozess von neuem gestartet werden kann.

Verschiedene Arten von Wärmepumpen beziehen ihre Wärme aus unterschiedlichen Quellen und geben sie an ebenso unterschiedliche Heizsysteme ab. Hier finden Sie eine stark vereinfachte Übersicht:

Sole-Luft-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus dem Erdreich (mittels Erdkollektoren oder Erdsonden) oder Solarspeicher. Gibt Wärme an Klimaanlage oder Luft ab.
Sole-Wasser-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus dem Erdreich (mittels Erdkollektoren oder Erdsonden) oder Solarspeicher. Gibt Wärme an Wasser ab und kann so z.B. für eine Fußbodenheizung genutzt werden.
Wasser-Luft-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus dem Wasser (Grundwasser, Meer, große Oberflächengewässer) und gibt sie an Klimaanlage oder Luft ab.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus dem Wasser (Grundwasser, Meer, große Oberflächengewässer). Gibt Wärme an Wasser ab und kann so z.B. für eine Fußbodenheizung genutzt werden.
Luft-Luft-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus der Luft. Gibt Wärme an Wasser ab und gibt sie an Klimaanlage oder Luft ab.
Luft-Wasser-Wärmepumpe	Bezieht Wärme aus der Luft. Gibt Wärme an Wasser ab. Gibt Wärme an Wasser ab und kann so z.B. für eine Fußbodenheizung genutzt werden.

Wann ist eine Wärmepumpe effizient? JAZ und COP

Um als effizient zu gelten, müssen Wärmepumpen mindestens eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3 aufweisen. Die JAZ gibt an, in welchem Verhältnis die eingesetzte Energie zu der gewonnenen Wärme steht. Eine JAZ bedeutet z.B., dass eine Kilowattstunde Strom durchschnittlich 3 Kilowattstunden Wärme ergibt. Dabei gilt die JAZ auch als verlässlicher als die Leistungszahl (COP; coefficient of performance), die ebenfalls das Verhältnis zwischen eingesetzter Energie und gewonnener Wärme abbildet. Allerdings berücksichtigt die JAZ die Leistung im Jahresverlauf, während der COP-Wert nur einen Moment abbildet.

Für wen eignet sich eine Wärmepumpe?

Verallgemeinernd gesprochen lohnt sich der Umstieg auf eine Wärmepumpe für alle Häuser. Schließlich sind fossile Energieträger de facto endlich und damit nicht unbegrenzt verfügbar. Differenziert betrachtet muss ein Gebäude bestimmte Bedingungen erfüllen, damit eine Wärmepumpe sich sowohl aus finanziellen Gründen als auch für das Klima lohnt.

Bei Neubauten werden Wärmepumpen bereits bei der Planung berücksichtigt. Altbauten und Bestandsgebäude müssen häufig erst energetisch saniert werden, ehe sie für eine Wärmepumpe bereit sind. Besonders die folgenden beiden Aspekte sind wichtig:

1. 1. Wärmeschutz: Wärme darf nicht ungenutzt verloren gehen. Eine effiziente Wärmedämmung und moderne Fenster sind daher eine Grundvoraussetzung.
  2. Flächenheizungen: Wand- oder Fußbodenheizungen benötigen geringere Temperaturen und weniger Vorlaufzeit.

Sind diese Voraussetzungen gegeben, können Sie mit Ihrem Planer darüber sprechen, ob und welche Wärmepumpe sich für Ihre Immobilie eignet.

Welche Vorteile hat eine Wärmepumpe?

Wärmepumpen bieten viele Vorteile: Sie gewinnen Wärme aus unerschöpflichen Energiequellen und gelten als wartungsarm und langlebig. Informieren Sie sich hier im Detail!

Zunehmend umweltfreundlich dank erneuerbarer Energien

Wärmepumpen nutzen zur Erzeugung von Wärme keine fossilen Brennstoffe oder Holz, sondern Umgebungsluft, Erdreich und Grundwasser. Somit schonen sie nicht nur die fossilen Ressourcen, sondern haben auch einen deutlich geringeren CO2-Ausstoß als Gas- oder Ölheizungen. Einige Experten verweisen hier auf eine CO₂-Ersparnis von bis zu 90%.

Jedoch benötigen Wärmepumpen auch bei hoher JAZ eine beträchtliche Menge Strom. Je nach Dämmstandard des Hauses und Art der Wärmepumpe liegt der jährliche Verbrauch zwischen 2000 und 5000 kWh pro Jahr. Der Anteil aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms lag 2022 laut Bundesnetzagentur in Deutschland lediglich bei 48,3%, wodurch Wärmepumpen in Teilen noch durch konventionelle Energieträger betrieben werden.

Allerdings wird der Anteil erneuerbarer Energien am Strommix in den kommenden Jahren weiter ansteigen, sodass sich die Ökobilanz von Wärmepumpen zunehmend verbessern wird. Wer dieser Entwicklung vorausgreifen möchte, kann seine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage und einem Pufferspeicher verbinden. Damit sind Eigenstromanteile von etwa 60% durchaus realistisch.

Steigende Effizienz

Mit der zunehmenden Popularität von Wärmepumpen steigt auch ihre Effizienz, da die Hersteller auf die steigende Nachfrage nach kostengünstigen und langlebigen Heizungen reagieren und ihre Produkte weiterentwickeln.

So wurde z.B. die Invertertechnik zwar zunächst vor allem bei Luft-Wasser-Wärmepumpen eingesetzt, findet jedoch inzwischen auch bei Sole-Wärmepumpen Anwendung. Mit der Invertertechnologie kann die Leistung der Anlage an den tatsächlichen Heizbedarf angepasst werden. Dadurch wird nicht nur die Effizienz gesteigert, sondern auch die Lebensdauer erhöht und Geld gespart.

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Wärmepumpen sind langlebig

Wärmepumpen sind nicht nur wartungsarm und umweltfreundlich, sondern vor allem auch langlebig. Korrekt eingestellte Wärmepumpen erreichen im Schnitt eine Lebensdauer von ca. 20 Jahren, wobei vor allem Geothermie-Wärmepumpen auch durchaus 35 Jahre noch realistisch sind.

Geringe Betriebskosten

Im Gegensatz zu den hohen Initialkosten fallen die Betriebskosten für eine Wärmepumpe vergleichsweise gering aus. Dabei ist der benötigte Strom der größte Kostenfaktor: Bei einem durchschnittlichen Strompreis von ca. 34 ct pro kWh (Stand: April 2023) und einem durchschnittlichen Verbrauch von 4000 kWh pro Jahr für ein durchschnittliches Einfamilienhaus ergibt sich z.B. ein Kostenpunkt von 1360 Euro im Jahr.

Dagegen fallen die Wartungskosten für Wärmepumpen sehr gering aus: Die Technik gilt als wartungsarm. Für die Mehrzahl der Geräte empfehlen die Hersteller ein Wartungsintervall von ca. 2 Jahren, um Verschleißteile wie z.B. Filter auszutauschen und die Dichtigkeit des Kältemittelkreislaufs zu prüfen. Die Kosten dafür liegen mit ca. 150 – 300 Euro im unteren dreistelligen Bereich.

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Welche Nachteile hat eine Wärmepumpe?

Im März 2023 erschütterte die europäische F-Gase-Verordnung und das damit einhergehende Verbot die Wärmepumpen-Branche. Bei F-Gasen handelt es sich um fluorierte Gase, die häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Sie dienen zwar als Ersatz für ozonschicht-schädigende Gase, sind ihrerseits allerdings noch einmal deutlich klimaschädlicher als z.B. CO2.

Bisher werden F-Gase häufig als Kältemittel in Wärmepumpen eingesetzt. Es ist jedoch absehbar, dass diese in naher Zukunft nicht mehr eingesetzt werden dürfen, wodurch es zu einer Verknappung der Kältemittel und damit zu einem Preisanstieg kommen kann.

Hoher Planungsaufwand

Der hohe Planungsaufwand ergibt sich aus einigen Besonderheiten der Wärmepumpen.

Zunächst besteht bei Wärmepumpen im Gegensatz zu Gas- oder Ölkesseln die Gefahr der Über- oder Unterdimensionierung. Bei der Überdimensionierung fallen vor allem beim Einbau immense Kosten an. Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen z.B. müssen im Erdreich entweder Erdkollektoren oder Erdsonden angebracht werden, für die umfangreiche Erdarbeiten durchgeführt werden müssen. Bei Sondenbohrungen sind das zusätzliche Kosten von 1000-1500 Euro pro kW zusätzlicher Wärmeleistung.

Gleichzeitig darf eine Wärmepumpe nicht zu klein dimensioniert sein, da sonst der Stromverbrauch stark ansteigt und zusätzliche Heizleistung entweder vom Heizstab oder sogar weiteren Heizsystemen erbracht werden muss.

Daher muss die Heizlast für jedes Gebäude im Voraus genau errechnet werden, was nicht nur ein immenser Aufwand ist, sondern zusammen mit den umfangreichen Arbeiten auch mit hohen Kosten verbunden.

Kältemittel mit unklarer Zukunft

Vorteile und Nachteile von Wärmepumpen im Überblick

Vorteile	Nachteile
+ Nachhaltig: Betrieb mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen möglich	– Hoher Initialaufwand: Je nach Art der Wärmepumpe aufwendige und kostenintensive Maßnahmen nötig
+ Umweltfreundlich: Nutzung der Umgebungswärme statt fossiler Ressourcen zur Wärmegewinnung	– Kältemittel: Aufgrund neuer F-Gase-Verordnung eventuell bevorstehende Verknappung der Kältemittel
+ Langlebig: Lebensdauer je nach Art der Wärmepumpe 20 – 35 Jahre
+ Wartungsarm: Geringe Kosten und wenig Aufwand im Betrieb
+ Förderfähig: Förderung dank BEG

Fazit

Vor- und Nachteile von Wärmepumpen hängen von vielen Faktoren ab. So hat z.B. der Strommix, der zum Betreiben der Anlage verwendet wird, erheblichen Einfluss auf die Umweltfreundlichkeit der Anlge: Je höher hier der Anteil an erneuerbaren Energien ist, desto umweltfreundlicher ist auch die Wärmepumpe. Daraus folgt, dass Wärmepumpen durch den kontinuierlichen steigenden Anteil an erneuerbaren Energien im deutschen Strommix generell umweltfreundlicher werden. Ein Pluspunkt bleibt aber stets der zumeist langjährige, wartungsarme Betrieb der Anlagen.

Dem gegenüber stehen hohe Anschaffungskosten: Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsondern oder Erdkollektoren z.B. ist sowohl der planerische als auch der bauliche Aufwand sehr hoch und damit mit hohen Kosten verbunden. Etwas günstiger in der Anschaffung sind Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen – vorausgesetzt, das Gebäude erfüllt bereits die Ansprüche an z.B. die Dämmung oder entspricht dem Passivhausstandard.

Da die Abwägung der Vor- und Nachteile von Wärmepumpen für Laien nicht einfach ist, lohnt es sich in jedem Fall, sich gründlich zu informieren und letztendlich auch für den eigenen konkreten Fall von einer Fachperson beraten lassen. Diese kann Ihnen dann individuell Auskunft über die beste Lösung für Ihr Bauprojekt geben.

Quellen:

Wärmepumpen – Vorteile und Nachteile