Die Wärmepumpe: Irrtümer und Mythen im Faktencheck

Für welche Gebäude eine Wärmepumpe geeignet ist

In Neubauprojekten wird heute zumeist eine Wärmepumpe verbaut. Energieeffiziente Gebäude, die in den vergangenen Jahren entstanden sind, lassen sich problemlos umrüsten. Moderne Wärmepumpen sind so effizient, dass sie sich auch in unsanierten Bestandsgebäuden lohnen können. Entscheidend ist, dass die Heizung mit einer Vorlauftemperatur von maximal 55 Grad Celsius betrieben wird.

Je besser eine Gebäudehülle gedämmt ist, desto wirksamer kann eine Wärmepumpe arbeiten. Selbst kleinere Sanierungsmaßnahmen wie die Dämmung der obersten Geschoss- und der Kellerdecke können die Effizienz erhöhen. Experten sehen daher ein großes Potenzial für Wärmepumpen in Deutschlands Altbauten.

Flächenheizungen wie Fußboden- und Wandheizungen sind besonders gut für den Einsatz mit einer Wärmepumpe geeignet, da sie mit sehr niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen. Allerdings kann eine Wärmepumpe auch mit traditionellen Heizkörpern genutzt werden. In einigen Fällen kann es jedoch erforderlich sein, einzelne Heizkörper durch Modelle mit einer größeren Heizfläche zu ersetzen.

Draußen kalt, innen warm: die Wärmepumpe im strengen Winter

Wer glaubt, eine Wärmepumpe können im kalten Winter nicht genügend Energie erzeugen, um kalte Räume mollig warm zu heizen, der irrt. Ein Blick nach Skandinavien zeigt: Nirgends auf der Welt sind so viele Wärmepumpen verbaut wie in Norwegen, Schweden und Finnland und Dänemark. Die Länder unterscheiden sich jedoch in der Art der dort am häufigsten verbauten Systeme. Während man in Norwegen auf die Luft-Luft-Wärmepumpe setzt, wird in Schweden und Finnland oftmals die Erdwärmepumpe verbaut.

Wärmepumpen nutzen das Prinzip eines Kühlschranks, um Wärme zu erzeugen. Dabei wird mit elektrischer Energie beispielsweise 10 Grad warmes Grundwasser in Heizwärme von 50 Grad und mehr umgewandelt. Es ist jedoch zu beachten, dass mit steigender Vorlauftemperatur, also der Temperatur des Heizwassers im Heizkreislauf, die Effizienz der Pumpen abnimmt.  

Extrem tiefe Temperaturen sind in Deutschland selbst im Winter eine Seltenheit. Wärmepumpen mit Vorlauftemperaturen von 55 Grad Celsius können daher auch im Winter in Bestandsgebäuden mühelos eingesetzt werden. Die Anlage muss jedoch korrekt dimensioniert sein und die Heizkörper eine ausreichende Wärmeabgabe gewährleisten. Im Jahresmittel werden gewöhnlich niedrige Vorlauftemperaturen benötigt, die eine sehr gute Energieeffizienz der Wärmepumpe sicherstellen.

Mit welchen Kosten muss man beim Kauf einer Wärmepumpe rechnen?

Betrachtet man nur die Anschaffungskosten, erscheinen Gas- oder Ölheizungen günstiger als eine Wärmepumpe zu sein. Berücksichtigt man jedoch die staatliche Förderung von bis zu 70 % bei einer Wärmepumpe, senken sich deren Investitionskosten erheblich. Dadurch sind Wärmepumpen bereits ab 9.000 Euro erhältlich – vergleichbar mit den Kosten einer neuen Gasheizung und oft günstiger als moderne Ölheizungen.

Mit einer Wärmepumpe lassen sich die Betriebskosten um 30 bis 50 Prozent im Vergleich zu Gas- oder Ölheizungen senken. Der hohe Wirkungsgrad der Wärmepumpen, der bei 300 bis 500 Prozent liegt, bedeutet, dass aus einer Kilowattstunde Strom rund vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden, während Gasheizungen nur einen Wirkungsgrad von etwa 100 Prozent erreichen. Diese Einsparungen führen dazu, dass sich Wärmepumpen im Vergleich zu Gasheizungen nach wenigen Jahren amortisieren.

Wenn eine Ölheizung ersetzt wird, amortisiert sich die Wärmepumpe noch schneller, da Heizöl in der Regel teurer ist als Erdgas und der Wirkungsgrad konventioneller Ölheizungen unter dem von Gasheizungen liegt.

Kostenvergleich: Gasheizung vs. Wärmepumpe

Ein Vergleich der Anschaffungs- und Betriebskosten für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 120 m² und einem Jahresverbrauch von 20.000 kWh zeigt deutliche Unterschiede:

Obwohl die Gasheizung in der Anschaffung günstiger ist, spart die Wärmepumpe jährlich etwa 1.000 Euro an Betriebskosten. Nach nur 1,5 Jahren (nicht berechnet wurden die jährlichen Stromkosten) hat die Wärmepumpe den anfänglichen Kostenvorteil der Gasheizung ausgeglichen und amortisiert sich somit. Die niedrigeren Betriebskosten und die staatliche Förderung machen die Wärmepumpe zu einer wirtschaftlich attraktiven und umweltfreundlicheren Option.  

Kosten je Kilowattstunde und Verbrauch bei einer Wärmepumpe im Vergleich

Eine Wärmepumpe verbraucht Strom wie jede andere Heizung. Je höher die Vorlauftemperatur, desto höher ist der Stromverbrauch. Die benötigte Energie ist jedoch wesentlich geringer als bei herkömmlichen Öl- und Gasheizungen.

Im Vergleich: 1 Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 100–250 m², dem Verbrauch in Kilowattstunden je m² und die Kosten in Euro je m² im Jahr

Anhand des Heizspiegels für Deutschland lassen sich die jährlichen Heizkosten für die verschiedenen Heizungsarten berechnen. Aufgrund der der hohen Effizienz einer Wärmepumpe liegen die Kosten für die Kilowattstunde selbst bei einem hohen Verbrauch mit insgesamt 3.564 € unter denen der anderen Heizungsarten. Im Vergleich kostet ein hoher Verbrauch mit Heizöl 7.205 €, bei Erdgas 8.162 € und mit Fernwärme insgesamt 4.666 €.  

Kombiniert man eine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage mit Speicher, verringern sich die Energiekosten für den Haushalt nochmals.  

CO2-Emissionen einer Wärmepumpe

Unsere heutigen Gebäudeheizungen tragen wesentlich dazu bei, dass zu viel CO₂ in die Atmosphäre gelangt und die Klimaerwärmung vorantreibt. Der Austausch fossiler Heizsysteme wie einer Ölheizung gegen eine Wärmepumpe reduziert den CO₂-Ausstoß deutlich und nachhaltig.

Eine Wärmepumpe bietet nicht nur ökonomische, sondern auch ökologische Vorteile, was wiederum die Kosten senkt. In Verbindung mit einer CO₂-freien Stromerzeugung kann eine Wärmepumpe nahezu ohne CO₂-Emission betrieben werden. Der Einsatz einer Photovoltaikanlage ermöglicht die Erzeugung von grünem Strom für den Betrieb einer Wärmepumpe. Dadurch wird der Nutzer weitgehend unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung.

CO₂-Ausstoß mit verschiedenen Wärmeerzeugern – Beispielrechnung

Einfamilienhaus

• Baujahr: 1984 nach Wärmeschutzverordnung 1982

• Beheizte Wohnfläche: 150 m²

• Spezifischer Leistungsbedarf: ca. 100 W/m²

• Heizkörper mit Vorlauftemperatur: max. 55 °C

• Bewohner: 4-köpfige Familie

• Jährlicher Gesamtwärmebedarf: 32.600 kWh

Mit einer Öl-Niedertemperaturheizung werden zur Deckung dieses Bedarfs 3.535 Liter Öl verbrannt, was einen CO₂-Ausstoß von 11,2 Tonnen pro Jahr zur Folge hat.

Eine modernisierte Wärmepumpe benötigt 7.900 kWh Strom pro Jahr, um denselben Wärmebedarf zu decken. Der CO₂-Ausstoß beträgt dabei 3,8 Tonnen im Jahr, wenn die Wärmepumpe mit dem üblichen Strommix betrieben wird. Wird die Wärmepumpe jedoch mit erneuerbarem Strom betrieben, sinkt der CO₂-Ausstoß nahezu auf null.

CO₂-Einsparung mit Wärmepumpen – Beispielrechnung

Durch den Austausch einer Öl-Niedertemperaturheizung gegen eine modernisierte Wärmepumpe werden in unserem Beispielhaus etwa 7.400 kg CO₂ pro Jahr eingespart.

Betrachtet man eine typische Betriebsdauer von 20 Jahren, ergibt sich eine CO₂-Einsparung von mindestens 148 Tonnen. Mit dem zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung könnte diese Einsparung noch größer ausfallen.

Eine jährliche Einsparung von 7,4 Tonnen CO₂ entspricht zum Beispiel:

• 25.000 Kilometer mit einem Benziner,

• etwa 4 Flügen vom BER nach Tel-Aviv in der Economy-Class hin- und zurück,

• 65.120 Bechern Kaffee,

• 485 Bäumen, die CO₂ im Jahr binden.  

Im Rahmen der aktuellen klimapolitischen Entwicklungen wird ab 2027 eine neue Regelung für private Haushalte in Deutschland eingeführt, welche eine Beteiligung an den Kosten des CO₂-Ausstoßes vorsieht. Der EU-Emissionshandel, der ab 2027 auf private Haushalte ausgeweitet wird und die bisherige CO₂-Steuer ersetzt, betrifft Haushalte, die eine fossile Heizung betreiben und somit als Verursacher des CO₂-Ausstoßes gelten. Die Beteiligung erfolgt über eine Umlage auf den fossilen Energieträger. Eine Umstellung auf einen Energieträger mit erneuerbarer Energie bis 2027 ist ratsam.

Wärmepumpentechnik – Entdeckung bereits 1852

Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das Wärmeenergie aus der Umgebung – wie der Luft, dem Wasser oder dem Erdreich – entzieht und diese zur Beheizung von Gebäuden nutzt. Die grundlegende Technik basiert auf dem Prinzip des Kältekreislaufs: Ein Kältemittel wird durch Verdampfung und Kondensation, unter Einsatz von Kompressoren und Expansionsventilen, durch verschiedene Phasenübergänge geschickt. Dabei wird Wärme aus einer Quelle bei niedriger Temperatur aufgenommen und auf ein höheres Temperaturniveau gebracht, das zur Beheizung genutzt werden kann.  

Die Geschichte der Wärmepumpe reicht bis ins 19. Jahrhundert zurück. Der britische Physiker und Ingenieur Sir William Thomson (Lord Kelvin) beschrieb 1852 das Grundprinzip der Wärmepumpe, den Joul-Thomson-Effekt, doch erst Mitte des 20. Jahrhunderts wurde die Technik durch verbesserte Materialien und Kältemittel praxistauglich. Seitdem hat sich die Wärmepumpentechnologie kontinuierlich weiterentwickelt und ist heute eine der effizientesten und umweltfreundlichsten Methoden zur Wärmeerzeugung.

Wie laut ist eine Wärmepumpe wirklich?

Die Lautstärke von Wärmepumpen variiert je nach Art und Modell. Luft-Wasser-Wärmepumpen, die Wärme aus der Außenluft gewinnen, erzeugen in der Regel mehr Geräusche als Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen, da sie Ventilatoren und Kompressoren im Freien haben.  

Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen sind jedoch oft mit schallgedämpften Gehäusen und geräuscharmen Ventilatoren ausgestattet, um die Lärmbelastung zu minimieren.  

Sole-Wasser-Wärmepumpen/Erdwärmepumpen, die Erdwärme nutzen, sind im Betrieb leiser, da ihre Wärmequellen in der Regel unterirdisch liegen und keine Außengeräte benötigen.  

Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die Wärme aus Grundwasser gewinnen, gelten als die leisesten, da sie keinen Außenluftventilator haben und die meisten ihrer Betriebsgeräusche innerhalb des Gebäudes bleiben.  

Generell ist die Geräuschentwicklung moderner Wärmepumpen durch fortschrittliche Schalldämmung und leise Komponenten stark reduziert, sodass sie auch in dicht besiedelten Wohngebieten problemlos eingesetzt werden können.