Wärmepumpen im Bestand

Der Einsatz einer Wärmepumpe ist derzeit einer der effizientesten Wege, Wärme (und je nach Bauart auch Kälte) zu erzeugen. Die Wärmepumpe nimmt die thermische Energie aus der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) und hebt diese auf ein höheres Temperaturniveau. Dabei entstehen Temperaturen, die für die Beheizung von Gebäuden oder für die Warmwasserbereitung genutzt werden können.

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Wärmepumpen arbeiten effizient und emissionsarm, besonders beim Einsatz von Ökostrom, etwa aus Photovoltaik. Insofern steht dem Einsatz von Wärmepumpen auch in Bestandsgebäuden prinzipiell nichts entgegen. Beim Umstieg von einem fossilen Heizsystem auf eine Wärmepumpe sollten dennoch ein paar Faktoren berücksichtigt werden, damit das neue Heizsystem im Betrieb auch wirklich energiesparend arbeiten kann.

Diskurs Wärmepumpe

Die öffentliche Debatte um die Wärmepumpe ist meist von Unsicherheiten und emotionalen, individuellen Aspekten geprägt. Außerdem ist die zuweilen starke Ablehnung der Wärmepumpentechnologie ein besonders deutsches Phänomen, da in anderen, teils durchschnittlich sogar deutlich kälteren Ländern der Einsatz von Wärmepumpen mittlerweile Stand der Technik ist. Die gängigen Argumente im Diskurs um die Wärmepumpe:

• Eignung in Altbauten: Oft wird bemängelt, dass Wärmepumpen in unsanierten Altbauten wegen der höheren Vorlauftemperaturen ineffizient und unwirtschaftlich sind. Das stimmt zwar zunächst, jedoch arbeitet auch jedes andere Heizsystem genauso ineffizient und folglich unwirtschaftlich. Wer also für Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei der Beheizung eines Bestandsgebäudes sorgen möchte, sollte tatsächlich zunächst die Gebäudehülle sanieren, unabhängig vom Heizsystem.
  
  
• Hohe Kosten: Die Anschaffungs- und Installationskosten werden als sehr hoch empfunden. Um die Kostenbelastung zu verringern und Anreize zum Umstieg zu geben, gibt es (derzeit noch) umfangreiche staatliche Förderungen. Einberechnet werden sollten jedoch auch die in der Regel deutlich geringeren Betriebskosten, wodurch sich eine neue Wärmepumpenanlage innerhalb kurzer Zeit amortisiert.
  
  
• Gesetzgebung: Regulatorische Vorgaben (etwa das Gebäudeenergiegesetz GEG) lösen Verunsicherungen aus. Beim genauen Blick auf die Thematik kann jedoch festgestellt werden, dass nicht das GEG selbst die Verunsicherung auslöst, sondern vor allem die politisch motivierte Diskussion darum.
  
  
• Lärmemissionen: Besonders in städtebaulich dichten Gebieten spielt die Geräuschentwicklung eine große Rolle. Deshalb ist es wichtig, beim Einsatz von Luft/Wasser-Wärmepumpen die Außeneinheit so zu platzieren, dass die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden. In der Regel jedoch arbeiten die Geräte heutzutage sehr geräuscharm, können im Extremfall dennoch zusätzlich schallisoliert werden.
  
  
• Stromversorgung: Teil der Debatte ist auch die Abhängigkeit von der Energiequelle Strom sowie die Sorge um die Belastung der Stromnetze. Dem kann man am besten durch den zusätzlichen Einbau einer Photovoltaikanlage (womöglich in Kombination mit einem Batteriespeicher) begegnen. In den Städten und Kommunen werden außerdem bereits die (zum großen Teil ohnehin veralteten) Stromnetze modernisiert. Elektroautos sind hingegen kein kritisches Problem für die Stromnetze, da sie in der Regel zu unterschiedlichen Zeiten aufgeladen werden.

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Verschiedene Arten von Wärmepumpensystemen

Die „Wärmepumpe“ ist im Grunde ein leicht irreführender Begriff, der das System nur teilweise beschreibt, dennoch den Fokus auf das wichtigste Bauteil legt. In einer Wärmepumpe befindet sich ein Kreislauf aus mehreren Stationen, durch den die Erzeugung von im Gebäude nutzbarer Wärme ermöglicht wird. Grundlage dieses Kreislaufs ist die thermische Energie, die aus der Umwelt genommen wird. Durch Kompression mittels einer Pumpe wird diese Wärmeenergie auf ein höheres Temperaturniveau gehoben und kann nun für die Heizung oder die Warmwasserbereitung genutzt werden. Nach der anschließenden Druckentspannung (bei der übrigens Kälte entsteht) kann der Kreislauf wieder von vorn beginnen.

Woher in diesem Kreislauf die erwähnte thermische Energie kommt, ist im Grunde für das Prinzip der Wärmepumpe zweitrangig. Am gängigsten sind: 

• Außenluft: Luft/Wasser-Wärmepumpe und Luft/Luft-Wärmepumpe
• Erdreich (Sonden oder Kollektoren): Sole/Wasser-Wärmepumpe
• Grundwasser: Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Zur Gewinnung der thermischen Energie können auch andere Wärmequellen herangezogen werden, etwa:

• Abwasser (Kanalisation)
• Industrielle Abwärme, z. B. aus Kühlanlagen oder Gärprozessen
• Abwärme aus Kraftwerken
• Flusswasser

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Wichtige Punkte bei Einbau und Planung

Der erfolgreiche Einbau einer Wärmepumpe (wie im Grunde auch jeder anderen Heizungsanlage) in einem Bestandsgebäude steht und fällt mit einer sorgfältigen Planung:

• Prüfung der Gebäudehülle: Ist das Gebäude (Fassade, Dach, Fenster, Keller) gut genug gedämmt? Ist die Gebäudehülle dicht, sodass keine Wärme unkontrolliert entweichen kann? 
  
  
• Heizflächen und Wärmeübergabe: Sind alte Heizkörper verbaut, die durch ihre Bauart hohe Vorlauftemperaturen (> 55 °C) benötigen? Wärmepumpen arbeiten besonders effizient in einem Vorlauftemperaturbereich von 45 bis 55 °C. Deshalb sind Flächenheizungen (etwa Fußbodenheizungen) ideal für den Einsatz von Wärmepumpen. Ob das bestehende System mit einer Wärmepumpe betrieben werden kann, lässt sich einfach herausfinden, indem man den bestehenden Wärmeerzeuger auf max. 55 °C einstellt und beobachtet, ob die Räume so noch immer warm werden. Alte Radiatoren lassen sich durch Niedertemperatur-Heizkörper ersetzen.
  
  
• Dimensionierung: Beim Einbau eines neuen Wärmeerzeugers sollte darauf geachtet werden, dass dieser weder über- noch unterdimensioniert ist, da er ansonsten ineffizient und somit unwirtschaftlich läuft. Deshalb muss bei der Planung der tatsächliche Wärmebedarf des Gebäudes ermittelt werden.
  
  
• Platzierung des Außengeräts: Das Gerät muss in ausreichendem Abstand zu schützenswerten Räumen und Nachbargrundstücken aufgestellt werden, um somit die gesetzlichen Lärmschutzvorgaben einzuhalten. Außerdem muss die freie Luftzirkulation (An- und Abluft) gewährleistet sein. Das Außengerät muss auf einem tragfähigen Fundament platziert werden. Schließlich muss das anfallende Kondenswasser sicher abgeleitet werden können.
  
  
• Stromtarif und Photovoltaik: Für den Betrieb von Wärmepumpen werden oft spezielle, meist günstigere Stromtarife angeboten, wodurch sich nicht wenig Geld sparen lässt. Die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe kann durch die Kombination mit einer Photovoltaikanlage noch erhöht werden, deren Strom für den Wärmepumpenbetrieb genutzt wird.
  
  
• Kühlfunktion (reversibler Betrieb): Moderne Wärmepumpen können auch zur Erzeugung von Kälte genutzt werden, ähnlich wie bei einer klassischen Klimaanlage. Dadurch kann der Wohnkomfort im Sommer deutlich erhöht werden.
  
  
• Energieberatung und Fachhandwerker: Um ein individuelles Wärme- und Energiekonzept zu erhalten, ist es ratsam, im Planungsprozess einen Energieberater zu konsultieren. Dadurch ist gewährleistet, dass alle energieverbrauchenden Komponenten in der Planung berücksichtigt werden. Energieberater können somit für den richtigen vor zukunftsträchtigen Fahrplan bei der energetischen Sanierung sorgen. Für die Phase des Einbaus der Wärmepumpe ist es entscheidend, einen zertifizierten und erfahrenen Fachbetrieb an der Hand zu haben, damit die gesamte Anlage im Anschluss auch effizient betrieben werden kann.

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Ist eine Wärmepumpe einmal erfolgreich eingebaut, ist es sinnvoll, ihren Betrieb hinsichtlich der Effizienz abhängig von den konkreten Nutzergewohnheiten regelmäßig zu kontrollieren (Monitoring). So lässt sich das Gesamtsystem optimal justieren, wodurch am Ende nicht nur weniger Energie verbraucht, sondern auch Geld gespart wird. Hierzu sind manche Geräte bereits mit der Möglichkeit zum Monitoring (etwa über eine App) ausgestattet.

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