So finden Sie die richtige Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe ist ein Gerät zum Heizen. Es wandelt die in der Luft, im Wasser oder in der Erde vorhandene Energie in Wärme um. Je nachdem, woher die Wärme kommt und welches Modell gewählt wird, geben Wärmepumpen die Wärme in flüssiger Form über Heizkörper oder eine Fußbodenheizung oder in Form von warmer Luft über Gebläsekonvektoren ab.

Reversible Wärmepumpen sind auch dazu in der Lage, zu kühlen und können im Sommer wie eine Klimaanlage genutzt werden. Eine Wärmepumpe kann zudem Warmwasser erzeugen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Luft-Wärmepumpe besteht aus einer Außeneinheit, deren Ventilator die Luft aus der Umwelt ansaugt und dann mithilfe eines Kältemittels, eines Verdampfers, eines Verdichters und eines Verflüssigers in Wärme umwandelt.

Die Umgebungsluft enthält – unabhängig von der Jahreszeit und der Temperatur – natürliche Wärmeenergie. Die eingesaugte Luft wird zu einem Verdampfer geleitet, in dem sich ein Kältemittel befindet. Dieses Kältemittel hat im flüssigen Zustand eine sehr niedrige Temperatur. Diese ermöglicht es ihm, die Wärme der Außenluft bei Kontakt aufzunehmen und in der Folge einen gasförmigen Zustand anzunehmen, also zu verdampfen.

Das entstandene Gas wird dann in einen Verdichter geleitet, der es verdichtet und so seine Temperatur anhebt. Wenn das Gas verdichtet und erwärmt ist, fließt es in den Verflüssiger, wo es wieder einen flüssigen Zustand annimmt und gleichzeitig die Wärme an das Wasser im Heizkreislauf abgibt. Das Kältemittel kühlt beim Verflüssigen ab. Im Expansionsventil wird der Druck des Kältemittels vermindert, sodass es weiter abkühlt. Das Kältemittel besitzt nun einen niedrigen Druck und kehrt zum Verdampfer zurück, wo es wieder in seinen Ausgangszustand zurückkehrt.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe funktioniert demnach mit einem geschlossenen Kreislauf, der konstant mit Luft versorgt wird. Das Kältemittel ist das Schlüsselelement einer Wärmepumpe. Es läuft vom Verdampfer über den Verdichter und den Verflüssiger zum Expansionsventil und dann wieder zum Verdampfer zurück. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe erzeugt für jedes Kilowatt verbrauchte Energie mehr als 3 Kilowatt Wärme.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe setzt sich entweder aus einem oder aus zwei Geräten zusammen. Monoblock-Wärmepumpen bestehen aus einem kompakten Außengerät (Verdichter und Hydraulikmodul formen eine Einheit). Split-Wärmepumpen bestehen aus zwei Geräten: einem Innengerät (Hydraulikmodul) und einem Außengerät (Verdichter).

Die von der Wärmepumpe erzeugte Wärme kann von verschiedenen Heizkörperarten verteilt werden.

Fußbodenheizung

Eine Fußbodenheizung wird oft in Rahmen von Neubauten eingebaut. Sie ist diskret und sorgt für eine angenehme Wärmeverteilung.

Hoch- und Niedertemperaturheizkörper

Hoch- und Niedertemperaturheizkörper funktionieren mit Heizungswasser. Dieses Wasser gibt Wärme ab, nachdem es im Heizkreislauf auf Temperaturen über, unter oder gleich 50 °C erhitzt wurde.

Deckenkassette

Deckenkassetten verteilen die Wärme über Luft, die vom Wasser der Wärmepumpe aufgeheizt wurde. Sie befinden sich in der Zimmerdecke.

Gebläsekonvektoren

Gebläsekonvektoren funktionieren wie eine Deckenkassette – mit dem Unterschied, dass sie klassischen Wandheizkörpern ähneln.

Es werden zwei Luft-Wasser-Wärmepumpen-Systeme unterschieden: Monoblock-Wärmepumpen und Split-Wärmepumpen.

Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Monoblock-Bauweise

Eine Monoblock-Wärmepumpe besteht, wie der Name schon sagt, aus einem Block. Verdichter und Hydraulikmodul befinden sich im gleichen Gerät. Das Gerät ist über eine hydraulische Leitung mit dem Heizkreislauf verbunden.

Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Split-Bauweise

Bei dieser Version sind die Komponenten auf zwei Geräte verteilt: Das Hydraulikmodul befindet sich im Innenbereich, der Verdichter im Außenbereich. Verdichter und Innenmodul sind über eine Kältemittelleitung miteinander verbunden. Eine Split-Wärmepumpe ist leistungsfähiger als ein Monoblock-Gerät. Anschaffung und Einbau sind jedoch teurer.

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe funktioniert auf die gleiche Weise wie eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe besitzt ein Außenmodul mit Ventilator, Verdampfer, Verdichter und Verflüssiger. Das Kältemittel fließt durch den gleichen Kreislauf wie bei Luft-Wasser-Wärmepumpen. Allerdings wird die Wärme über erhitzte Luft abgegeben, also im gasförmigen Zustand, und nicht an einen Heizwasserkreislauf übertragen.

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe besteht aus drei Elementen:

• Außengerät;

• Kältemittelkreislauf über Kupferleitungen;

• Innengeräte zur Wärmeabgabe.

Beim Verdichter einer Luft-Luft-Wärmepumpe handelt es sich entweder um einen Scrollverdichter oder einen Rollkolbenverdichter. Hubkolbenverdichter sind empfindlicher und lauter. Zudem wird ein Frostschutz (Ventilator/Wärmetauscher) ausdrücklich empfohlen, damit der Wirkungsgrad der Luft-Luft-Wärmepumpe bei kalten Temperaturen im Winter nicht sinkt.

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe verteilt Wärme über Gebläsekonvektoren oder ein zentrales Verteilermodul.

Gebläsekonvektor

Ein Gebläsekonvektor wird wie ein Heizkörper installiert. Seine Leistung hängt vom Raumvolumen ab. Er kann auch als Deckenkassette in der Zimmerdecke installiert werden.

Zentrales Verteilermodul

Ein zentrales Verteilermodul verteilt die Wärme durch Rohrnetze in allen Räumen des Hauses, die geheizt werden müssen. Ein solches Modul setzt aufwendige Arbeiten voraus, da Luftauslässe in die Wand eingebaut werden.

Wenn Heizgeräte wie Wärmepumpen mit Inverter-Technologie ausgestattet sind, bedeutet das, dass ihre Temperatur reguliert wird.

Wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist, schaltet sich die Wärmepumpe nicht aus, da dies wieder zu einer Senkung der Temperatur im Wohnraum führen würde, sodass das Gerät nach einiger Zeit wieder anspringen müsste. Die Wärmepumpe reguliert vielmehr ihren Verbrauch und ihre Wärmeproduktion, damit die Raumtemperatur konstant bleibt. Inverter-Wärmepumpen sind sparsam und bieten einen hohen Wärmekomfort.

Niedertemperatur-Wärmepumpen

Bei Niedertemperatur-Wärmepumpen beträgt die Vorlauftemperatur zwischen 35 und 45 °C. Dies führt zu einem höheren Wirkungsgrad. Der Unterschied zwischen der Temperatur des Heizungswassers und der Außentemperatur ist geringer. Niedertemperatur-Wärmepumpen funktionieren mit Niedertemperatur-Heizkörpern (auch Wärmepumpen-Heizkörper genannt) und werden oft bei Neubauten eingesetzt. Wärmepumpen mit Niedertemperatur sind ideal für Fußbodenheizungen.

Hochtemperatur-Wärmepumpen

Bei Hochtemperatur-Wärmepumpen beträgt die Vorlauftemperatur etwa 65 °C. Diese Wärmepumpen eignen sich vor allem für Renovierungen im Altbau. So brauchen die bereits vorhandenen Hochtemperatur-Heizkörper nicht ausgetauscht zu werden.

Wärmepumpe mit Gebläsekonvektor und Fußbodenheizung

Manche Wärmepumpen können Gebläsekonvektoren und Fußbodenheizungen gleichzeitig mit Wärme versorgen. Dies führt zu mehr Komfort und einer besseren Verteilung der Wärme.

Um die Heizleistung einer Wärmepumpe grob einschätzen zu können, können Sie sich an folgender Faustformel orientieren:

• das Raumvolumen in m3.

• der Unterschied zwischen der gewünschten Temperatur und der Normaußentemperatur

• Wärmedämmung: 1,6 = keine oder sehr schlechte Dämmung; 1,3 = schlechte Dämmung; 1,1 = passable Dämmung; 0,9 = gute Dämmung; 0.75 = sehr gute Dämmung; 0.6 = exzellente Dämmung (Neubau).

Normaußentemperaturen in Deutschland

• Norddeutschland: -7 °C

• Süddeutschland: -17 °C

Formel zur Leistungsberechnung einer Wärmepumpe

Heizleistung in Watt = Raumvolumen x Wärmedämmung x Temperaturdifferenz

Beispiel für einen 250 m3 großen Neubau in Norddeutschland mit einer Wunschtemperatur von 21 °C: 250 x 0,6 x (21- (-7)) = 4,2 kW.

In diesem Fall läge die empfohlene Leistung der Wärmepumpe bei 4,2 kW.

COP: Coefficient of Performance

Der COP-Wert ist ein Indikator für den Vergleich des Wirkungsgrads von Wärmepumpen. Er stellt das Verhältnis der verwendeten Energie und der abgegebenen Energie (also der Wärme) dar. Ein COP-Wert von 3 kW sagt aus, dass die Wärmepumpe 3 Kilowatt Wärme pro verbrauchten Kilowatt Strom abgibt. Je höher der COP-Wert, desto besser ist der Wirkungsgrad der Wärmepumpe und desto wirtschaftlicher ist sie. Der COP-Wert ist für Wärmepumpen, was der Wirkungsgrad für andere Heizsysteme ist. Um Fördergelder für eine Wärmepumpe zu erhalten, muss diese einen COP-Wert besitzen, der mindestens die Vorgaben des Umweltzeichens "Euroblume" einhält.

1. Was ist der Unterschied zwischen einer Luft-Wasser- und einer Luft-Luft-Wärmepumpe?

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe verteilt die Wärme über Heizkörper mit Heizungswasser. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe verteilt die Wärme über die Luft. Luft-Wasser-Wärmepumpen können mit bereits existierenden Heizsystemen verwendet werden. Luft-Luft-Wärmepumpen benötigen spezielle Innengeräte oder ein zentrales Verteilermodul.

2. Was ist eine Erdwärmepumpe?

Eine Erdwärmepumpe gewinnt Energie über unterirdische Kollektoren aus dem Erdboden. Sie funktioniert dann auf die gleiche Weise wie Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen.

3. Was ist eine reversible Wärmepumpe?

Eine reversible Wärmepumpe ist eine Luft-Luft-Wärmepumpe, die zusätzlich im Sommer die Raumluft wie ein Klimagerät kühlt. Die Energieeffizienz eines Kühlgeräts wird mit dem EER-Wert (Energy Efficiency Ratio) angegeben. Je höher er ist, desto besser kühlt die Wärmepumpe. Er sollte über 3 liegen. Das Kühlen über die Wärmepumpe ist jedoch recht energieintensiv.

4. Was ist eine Inverter-Wärmepumpe?

Wärmepumpen mit Inverter-Technologie sind dazu in der Lage, ihre Leistung an den aktuellen Heizbedarf anzupassen. Sie werden auch als modulierende Wärmepumpen bezeichnet.

5. Welcher Standort eignet sich für das Außengerät der Wärmepumpe?

Da Wärmepumpen die Wärmeenergie aus der Außenluft beziehen, sollten sie am besten nach Süden ausgerichtet sein. So bekommen sie die volle Sonneneinstrahlung ab. Ein schattiger Standort ist weniger gut geeignet.

6. Was versteht man unter einer Luft-Wärmepumpe?

Eine Luft-Wärmepumpe gewinnt Energie aus der Umgebungsluft. Luft-Luft- und Luft-Wasser-Wärmepumpen gehören beiden zu den Luft-Wärmepumpen.

7. Wer baut Wärmepumpen ein?

Vom Fachplaner über den Installateur bis zum Bohrunternehmen: Je nach Modell müssen Sie sich für den Einbau einer Wärmepumpe an verschiedene Fachbetriebe wenden. Achten Sie darauf, dass diese das Gütesiegel "Fachbetrieb Wärmepumpe" tragen.

8. Machen Wärmepumpen viel Lärm?

Es stimmt schon: Wärmepumpen arbeiten nicht geräuschlos. Daher ist es wichtig, ihre Lautstärke beim Einbau zu berücksichtigen und besonders laute Geräte nicht unter einem Schlafzimmerfenster oder direkt neben den Nachbarn zu installieren.

9. Reicht eine Wärmepumpe zum Heizen aus?

Die Antwort lautet ganz klar: Jein. Es kann sein, dass Sie eine Zusatzheizung benötigen, damit Ihr Haus auch bei sehr kalten Temperaturen gemütlich warm bleibt oder wenn Ihre Wärmepumpe nicht leistungsstark genug ist. Der Wirkungsgrad ist dann geringer. Dies gilt sowohl für Luft-Luft- als auch für Luft-Wasser-Wärmepumpen.

10. Was sind die Vorteile einer Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe sorgt für einen hohen Wärmekomfort und verringert den Energieverbrauch beim Heizen. Sie ist umweltfreundlicher als andere Heizsysteme.

11. Gibt es Zuschüsse oder Fördergelder für den Einbau einer Wärmepumpe?

Unter bestimmten Bedingungen können Sie beim Einbau einer Wärmepumpe von der BEG, der Bundesförderung für effiziente Gebäude, profitieren. Mehr Informationen finden Sie auf der Website des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz.

• Das Haus heizen: So geht's

• So finden Sie die richtige Elektroheizung

• So finden Sie den richtigen Heizkörper

• So finden Sie den richtigen Handtuchheizkörper

• So finden Sie das richtige Klimagerät

• So finden Sie den richtigen Elektroheizkessel

• So finden Sie die richtige Warmwasser-Wärmepumpe

• So finden Sie die richtige Zusatzheizung

• Alles über Wärmedämmung

• So finden Sie den richtigen Pelletofen

• So finden Sie den richtigen Ölheizkessel

• So finden Sie die richtige Zusatzheizung für Ihr Badezimmer

• So finden Sie den richtigen Heizkessel