Die Wärmepumpen sind eine aufstrebende und kostengünstige Lösung für Heizung, die Kühlung sowie in einigen Fällen die Warmwasserbereitung in einer Wohnung, einem Einfamilienhaus oder in einem gewerblichen Raum.

Die Technologie, mit der sie arbeiten, ähnelt der eines Klimaanlags oder Kühlschranks. Sie verbrauchen einen kleinen Anteil an elektrischer Energie aus dem Netz und beziehen den Rest der Energie aus der Umwelt. Dies führt zu Energie- und Kosteneinsparungen, da die Notwendigkeit für den Kauf von Öl oder Holz entfällt, und der Stromverbrauch ist ebenfalls geringer.

Wärmepumpen kurz zusammengefasst!

Je nach verwendeter Technologie werden sie in 2 Hauptkategorien unterteilt: Luftkühlsysteme, die in Luft-Luft und Luft-Wasser unterteilt sind, sowie wassergekühlte Systeme, die in: Wasser-Luft, Erd-Wasser und Wasser-Wasser unterteilt sind.

Was ihre Konstruktion betrifft, werden sie in die Systeme Monoblock (Einheitstyp) und in die Systeme Split (getrennter Typ) unterteilt, ihre Stromversorgung kann entweder: Monophase oder Dreiphasen sein, während bei der Auswahl der geeigneten Wärmepumpe eine Beratung durch einen Fachmann empfohlen wird, der alle Daten bewertet und anschließend die bestmögliche Lösung vorschlagen kann.

Warum eine Wärmepumpe wählen?

+ Wärmepumpen können neben Strom auch mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden, wie zum Beispiel Solarpanelen und Erdgas.

+ Sie können Wärme in den Raum abgeben, während die Umgebungstemperatur auf niedrigen Werten bleibt, im Gegensatz zu einem Öl- oder Gasheizkessel.

+ Sie haben eine lange Lebensdauer mit minimaler Wartung (Reinigung alle paar Monate erforderlich) und niedrigen Wartungskosten (durch einen Techniker, jährlich).

+ Sie gehören zu den erneuerbaren Heiz- und Kühlsystemen und bieten eine geringe Umweltbelastung (d.h. geringe CO₂-Emissionen in die Umwelt).

Was sind ihre Nachteile?

• Sie haben eine bessere Effizienz, wenn sie mit Fußbodenheizung oder Fan-Coil-Systemen kombiniert werden, im Vergleich zu herkömmlichen Heizkörpern (wie Akan).
• Die Außeneinheit erzeugt relativ viel Lärm (ähnlich wie eine Klimaanlage).
• Die Anfangsinvestition ist hoch.

Die Auswahl und anschließende Installation der passenden Wärmepumpe, unter Berücksichtigung der Bedürfnisse des jeweiligen Gebäudes, ist ein komplexer und vielschichtiger Prozess mit vielen Faktoren, die berücksichtigt werden müssen.

Skroutz Tipp: Vorsicht! Bevor du eine Pumpe auswählst, wende dich an einen Fachmann, um eine mechanische Studie durchführen zu lassen, die auf vielen Parametern basiert und verschiedene Messungen berücksichtigt, wie z.B. die Lage des Gebäudes, die Art der Fenster, mögliche Wärmeverluste in jedem Raum und die Leistung der einzelnen Heizkörper (falls bereits installiert), im Zusammenhang mit den Zulufttemperaturen.

Wie funktionieren sie?

Zur Wärmeproduktion übertragen die Pumpen die Wärme aus der Umgebung in den gewünschten Raum. Sie verbrauchen einen kleinen Anteil an elektrischer Energie aus dem Netz und ziehen den Rest kostenlos aus der Umwelt. Für die Kühlung eines Raumes wird die Funktion umgekehrt. So entziehen sie die Wärme aus dem Inneren und geben sie anschließend an die Umwelt ab.

Das Verhältnis der für den Betrieb der Pumpe benötigten Energie entspricht ungefähr ¾ aus der Umwelt und ¼ aus elektrischem Strom. Das bedeutet beispielsweise, dass für jede 3kWh, die aus der Umwelt gezogen werden, zusammen mit 1kWh elektrischer Energie, die für den Betrieb benötigt wird, insgesamt 4kWh nutzbare thermische Energie entstehen.

Möchtest du mehr erfahren und ein Experte für Wärmepumpen werden? Unten findest du alle detaillierten Informationen, die du benötigst, wie: ihre Technologie, die Betriebssysteme, die Stromversorgung, zusätzliche Funktionen, den Wirkungsgrad (COP und EER) sowie das Programm „Energieeinsparung zu Hause“.

1. Technologie

Abhängig davon, wie sie Wärme aus der Umgebung ziehen, werden sie in zwei Hauptkategorien unterteilt:

I) In Luftkühlgeräte, die Wärme aus der Luft ziehen und

II) In Wassergekühlte (geothermische) Geräte, die Wärme aus Wasser oder Erde ziehen

I. Luftkühlgeräte

Hier gehören zwei Arten von Kategorien an: die Wärmepumpen Luft-Luft und die Wärmepumpen Luft-Wasser.

Die Wärmepumpen Luft-Luft verwenden die Luft als Wärmequelle und Transportmittel, um Kühlung oder Heizung im Raum zu gewährleisten (wie Klimaanlagen). Ihre Installation ist einfach und schnell, und sie bieten sofortige Wärme- oder Kühlleistung im Raum. Allerdings sinkt ihre Effizienz während des Winters, wenn die Umgebungstemperatur auf niedrige Werte fällt.

Auf der anderen Seite verwenden die Wärmepumpen Luft-Wasser die Luft als Wärmequelle und Wasser als Transportmittel. Sie erwärmen oder kühlen also das Wasser, das anschließend in das Innere des Hauses geleitet wird. Sie passen sich leicht an ein bestehendes System an und erhalten die Qualität der Wärme, die sie bieten. Der Wirkungsgrad kann jedoch je nach den Außentemperaturen variieren, die die jeweilige Umgebung aufweist.

Skroutz Tipp: In den meisten Fällen gehören Wärmepumpen zur Kategorie Luft-Wasser, die mit den bereits vorhandenen oder später installierten Heizkörpern verbunden werden. Im Gegensatz dazu sind Luft-Luft-Wärmepumpen nicht an die Zentralheizung angeschlossen, da sie die Inneneinheit enthalten, die die warme oder kalte Luft verteilt, wie zum Beispiel eine Wand- oder Fußbodenklimaanlage.

II. Wasserkühlte Einheiten

Zu den wasserkühlten Einheiten gehören drei Arten von Kategorien: die Wärmepumpen Wasser-Luft, die Wärmepumpen Boden-Wasser und die Wärmepumpen Wasser-Wasser.

1. Die erste Kategorie nutzt das Wasser aus dem Boden als Wärmequelle und die Luft als Transportmedium, um Kühlung oder Heizung im Raum zu gewährleisten.
2. Die zweite Kategorie verwendet die im Boden gespeicherte Energie als Wärmequelle und Wasser als Transportmedium.
3. Während die dritte Kategorie Wasser aus dem Boden als Wärmequelle und Transportmedium nutzt, um Kühlung oder Heizung im Raum zu gewährleisten. Diese Wärmepumpen haben einen hohen Wirkungsgrad, da die Wärmequelle der Boden ist, der das ganze Jahr über eine stabile Temperatur bietet. Der einzige Nachteil ist, dass sie hohe Installationskosten haben, da eine spezielle (vertikale oder horizontale) Installation der Wärmetauscher im Boden erforderlich ist.

2. Arten von Wärmepumpen

Je nach den Bedürfnissen und Anforderungen des jeweiligen Gebäudes gibt es drei Arten von Pumpen, die darin installiert werden können. Die Unterscheidung erfolgt in Bezug auf die maximale Wassertemperatur, die aus der Pumpe zu den installierten Heizkörpern austritt, und zwar wie folgt:

• Wärmepumpen niedriger Temperaturen
• Wärmepumpen mittlerer Temperaturen
• Wärmepumpen hoher Temperaturen

Wärmepumpen mit niedrigen Temperaturen

Die Niedertemperatur-Wärmepumpen verfügen in der Mehrzahl über eine Kühlfunktion. Sie erzeugen warmes Wasser mit einer Temperatur von bis zu 55°C und sind für die Installation in Neubauten geeignet. Sie können mit Fußbodenheizungssystemen oder Fan Coils verbunden werden.

Skroutz Tipp: Die ideale Kombination einer Niedertemperatur-Wärmepumpe ist mit Fußbodenheizung, da sie die höchste Effizienz für Heizung oder Kühlung des Raumes bietet, bei den geringsten Stromkosten. Das System der Fußbodenheizung sorgt im Winter für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum, da es die Raumtemperatur konstant hält. Zusätzlich bietet es im Sommer eine milde Kühlung durch das kalte Wasser, das durch die Fußbodenrohre zirkuliert.

Wärmepumpen mit mittleren Temperaturen

Die Mitteltemperatur-Wärmepumpen können, wie die Niedertemperatur-Modelle, ebenfalls eine Kühlfunktion haben. Die maximale erzeugbare Wassertemperatur beträgt bis zu 65°C, und sie können mit Fußbodenheizungssystemen oder Fan Coils kombiniert werden, um das Gebäude zu heizen oder zu kühlen.

Skroutz Tipp: Mitteltemperatur-Wärmepumpen können sowohl mit Fußbodenheizung als auch mit Fan Coils kombiniert werden und sind in beiden Fällen gleichermaßen effizient!

Wärmepumpen mit hohen Temperaturen

Abschließend erzeugen Hochtemperatur-Wärmepumpen nur heißes Wasser mit hoher Temperatur, das bis zu 80°C erreicht. Das bedeutet, dass sie keine Kühlfunktion haben, was sie für Anwendungen geeignet macht, bei denen die Erzeugung von heißem Wasser hoher Temperatur erforderlich ist.

Skroutz Tipp: Der ideale Einsatz ist in Verbindung mit den klassischen Heizkörpern, die bereits als Heizsystem im Gebäude installiert sind, da keine Ersetzung notwendig ist. Sie sind eine ideale Lösung, wenn ein alter Kessel ersetzt werden soll, da sie heißes Wasser mit hoher Temperatur produzieren, ähnlich wie der alte Kessel. Sie können problemlos in die bestehenden Rohrleitungen und Heizkörper integriert werden, ohne das gesamte System austauschen zu müssen.

3. Betriebssysteme

Bezüglich der Konstruktion des Systems unterscheiden sich die Wärmepumpen in die folgenden zwei Arten:

I. Monoblock System (Einheitstyp)

Im Monoblock-System sind alle einzelnen Bauteile (wie zum Beispiel der Kompressor, der Wärmetauscher, die Ventilatoren usw.) in einer Einheit integriert, die im Außenbereich installiert wird und eine einfache Installation sowie eine direkte Verbindung mit dem Wassersystem ermöglicht. Da jedoch die Rohre und der Wärmetauscher außen angebracht sind, besteht Wärmeverlust oder im schlimmsten Fall, bei extremen Wetterbedingungen (wie Frost), besteht die Möglichkeit, dass der Wärmetauscher oder die Leitungen brechen.

II. System split (geteilte Art)

Das Split-System besteht aus zwei unabhängigen Einheiten: der Inneneinheit (die den Kreislauf, den Wärmetauscher usw. enthält) und der Außeneinheit (in der sich der Kompressor, der Wärmetauscher, der Ventilator usw. befinden), die durch Kupferrohre verbunden sind. Dieses System bietet viele Möglichkeiten zur Parametrierung in den einzelnen Räumen (z.B. die Erstellung verschiedener Zonen je nach den Anforderungen des jeweiligen Raums) und es besteht keine Gefahr, dass die Einheit einfriert, da sich im Inneren des Gebäudes ein unabhängiger Wärmetauscher befindet. Was gleichzeitig auch als Nachteil wirkt, da es Einschränkungen hinsichtlich der Entfernung gibt, in der die Außeneinheit im Vergleich zum Wärmetauscher platziert werden kann.

Skroutz Tipp: Weißt du nicht, was du wählen sollst? Die Antwort hängt hauptsächlich von den Möglichkeiten vor Ort für die Installation ab, da sie hinsichtlich Leistung und Energieeigenschaften keinen wesentlichen Unterschied machen.

4. Zusätzliche Funktionen

Warmwasserbereitung

Unabhängig von der Heizung oder Kühlung eines Gebäudes kann eine Wärmepumpe zusätzlich die Möglichkeit haben, Warmwasser zu produzieren während des gesamten Jahres. Dies geschieht auf zwei Arten: Entweder verfügt die Wärmepumpe über einen integrierten Boiler (also den Wasserspeichertank), oder die Verbindung zum Boiler ist optional. Im zweiten Fall kann die Entscheidung basierend auf den Bedürfnissen des Gebäudes getroffen werden, ebenso kann die Installation des Tanks zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen.

Skroutz Tipp: Alternativ besteht die Möglichkeit, eine Wärmepumpe zu installieren, die nur Warmwasser erzeugt, was eine Reduzierung des Stromverbrauchs um bis zu ⅓ im Vergleich zu einem elektrischen Wassererhitzer ermöglicht.

5. Stromversorgung

Bezüglich der Spannung des Stroms werden Wärmepumpen in zwei Kategorien unterteilt: die Monophase und die Dreiphasen.

I. Monophile Wärmepumpe

Eine monophile Wärmepumpe kann an eine monophile oder dreiphasige Versorgung angeschlossen werden. Das Wichtigste, was du wissen solltest, ist, wie viele Ampere die monophile Versorgung des Gebäudes unterstützt, da diese Zahl je nach Region variiert. Eine Wärmepumpe benötigt hohe Stromstärken (also Ampere), um zu funktionieren, was bedeutet, dass eine Überprüfung durch einen erfahrenen Elektriker notwendig ist, bevor wir entscheiden, welche Wärmepumpe für unseren Raum geeignet ist.

II. Dreiphasige Wärmepumpe

Andererseits erfordert die dreiphasige Wärmepumpe eine Verbindung mit einer Dreiphasenversorgung, da hohe Lasten für den Betrieb der Pumpe notwendig sind. Die Verbindung erfolgt direkt, und für den Betrieb ist die Stromstärke (Ampere) ausreichend.

Skroutz Tipp: Falls ein Wechsel von monophaser zu dreiphasiger Versorgung erforderlich ist, um die Pumpe zu installieren, entstehen Kosten durch den jeweiligen Anbieter für den Wechsel und anschließend eine kleine Erhöhung der vierteljährlichen Grundgebühr.

Bezüglich Energie besteht, neben der Verbindung mit dem Stromnetz, bei hybriden Systemen, auch die Möglichkeit, eine Verbindung mit Erdgas herzustellen. Dies bietet noch niedrigere Betriebskosten (da der Preis für Erdgas niedriger ist als der für Strom), und ermöglicht auch die Nutzung in Kombination mit einem Gaskessel als Backup.

Skroutz Tipp: In bestehenden Gebäuden kann, sofern der Kessel (Öl- oder Gasheizung) in gutem Zustand ist, dieser weiterhin installiert bleiben, um unterstützend zu wirken, sodass er bei extremen Wetterbedingungen, falls notwendig, zusammen mit der Pumpe betrieben werden kann.

Skroutz Tipp: In einigen Fällen besteht die Möglichkeit, eine Wärmepumpe mit einem Solarkollektor, Solarthermie-Panelen, zu verbinden, um noch mehr Geld zu sparen.

6. Leistung

Was ist der Leistungsgrad COP und EER?

COP (Coefficient Of Performance) bezeichnet den Wirkungsgrad bei Heizbetrieb, während bei Kühlbetrieb der Begriff EER (Energy Efficiency Ratio) verwendet wird. Es handelt sich um eine Messgröße, die die Effizienz einer Wärmepumpe unter typischen Betriebsbedingungen zeigt und als Verhältnis der abgegebenen Energie zur aufgenommenen elektrischen Energie definiert ist (COP = Abgegebene Energie / Aufgenommene Energie).

Der Anteil der aufgenommenen elektrischen Energie hängt stark vom COP ab. Er liegt in der Regel zwischen 3 und 5, je nach Pumpe und den Betriebsbedingungen. Das bedeutet zum Beispiel, dass eine Wärmepumpe mit einem COP von 4 eine thermische Energie von 4 kWh liefert, während sie nur 1 kWh elektrische Energie verbraucht.

Der maximale Wert des COP einer Luft/Wasser-Wärmepumpe entspricht Bedingungen mit Außentemperaturen (DB/WB) von 7/6°C und Wasserzulauf-/abfluss-Temperaturen von 30/35°C.

Der Wirkungsgrad COP ist nicht konstant, sondern wird von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Je niedriger die Außentemperatur, desto geringer ist der COP, was zu einem höheren Stromverbrauch führt.

Skroutz Tipp: Je höher der COP, desto umweltfreundlicher ist die Pumpe, da sie einen kleineren ökologischen Fußabdruck hinterlässt.

Skroutz Tipp: Wenn eine Wärmepumpe mit Nachttarif betrieben wird, sinken die Betriebskosten erheblich. Das gilt auch, wenn sie mit Fußbodenheizung anstelle von Heizkörpern vom Typ AKN kombiniert wird.

Worauf Sie vor dem Kauf achten sollten

Bei der Auswahl der passenden Wärmepumpe berücksichtigen wir in der Regel die bereits vorhandenen Heizkörper und die Wärmeverluste, die jeder Raum aufweist. Fragen, die beispielhaft gestellt werden können, sind die folgenden:

• Gibt es bereits installierte Heizkörper (z.B. Heizkörper, Fan-Coil, Fußbodenheizung)?

Falls bereits Heizkörper installiert sind, können wir die richtige Pumpe problemlos in unser System integrieren. Alternativ, wenn es sich um ein neues Gebäude handelt oder wir eine vollständige Änderung der Heizkörper vornehmen möchten, besteht eine größere Flexibilität hinsichtlich der endgültigen Auswahl.

• Welche Leistungen hat jeder Heizkörper in Bezug auf die Vorlauftemperaturen?

Hier sind die Dinge einfacher, da wir nur die Wassertemperatur kennen müssen, die erforderlich ist, um den Raum, in dem die Heizkörper installiert sind (oder installiert werden sollen), zu beheizen.

• Wie hoch sind die Wärmeverluste in jedem Raum?

Die Studie zu den Wärmeverlusten sollte idealerweise bei der konstanten Temperatur durchgeführt werden, die wir in den Raum einspeisen und aufrechterhalten möchten (z.B. 21°C). Es ist auch ratsam, die Leistung der Wärmepumpe bei der niedrigsten Umgebungstemperatur, bei der sie installiert wird, zu überprüfen.

• Welche Isolierung hat das Gebäude?

Schließlich spielt auch die Isolierung des Gebäudes eine wichtige Rolle. Im Falle eines Neubaus kann die Wahl der Pumpenleistung geringer ausfallen, was zu einer Reduzierung der Stromkosten führt. Das Gegenteil gilt für ältere Gebäude mit geringerer Wärmedämmqualität.

In der Regel ist die wichtigste Wärmepumpenoption für den Einsatz in einem Haushalt die Luft-Wasser-Wärmepumpe. Die Anschaffungskosten und Installationskosten sind im Vergleich zu Erdwärmepumpen geringer, und sie kann in den meisten Regionen unseres Landes als Hauptheizungssystem installiert werden, sowohl in Gebäuden mit bestehender Zentralheizung (z.B. Ölheizung oder Gasheizung) als auch in solchen ohne.

Skroutz Tipp: In jedem Fall wird die Empfehlung, welche Wärmepumpe am besten zu unseren Bedürfnissen passt, von einem erfahrenen Ingenieur gegeben. Nach einer Studie wird er die geeignete Pumpe vorschlagen, die die maximale Leistung bei den niedrigsten jährlichen Betriebskosten bietet. Wenn wir eine Wärmepumpe mit höherer Leistung wählen, als das Gebäude benötigt, in dem sie installiert wird, neben den höheren Anfangskosten für den Kauf, zwingt man sie zu ständigen Neustarts, was die Pumpe belastet und die Betriebskosten erhöht.

Programm „Wechsel des Heizsystems & Warmwasserbereiters“

Wärmepumpen fallen unter das Programm „Wechsel des Heizsystems & Warmwasserbereiters“ und gemäß dem Programmleitfaden umfassen die folgenden Maßnahmen:

1. Kauf eines neuen Solarkollektors mit einer Förderung von 50 %-60 %, abhängig vom Einkommen.
2. Kauf einer Wärmepumpe mit einer Förderung von 50 % zum Austausch alter Systeme.
3. Zusätzliche Installationsarbeiten (Transport, Montage, Verbrauchsmaterialien) mit einer Abdeckung von 50 %-60%.

Entdecke alle Wärmepumpen, hier!

Interessante Fakten

1. Im Jahr 1852 war Kelvin der erste, der praktisch feststellte, dass eine Kältemaschine zum Heizen verwendet werden kann.
2. Das erste Heizpumpensystem wurde zwischen 1855 und 1857 von Peter von Rittinger gebaut und vorgestellt. Einige Jahre später, 1948, entdeckte Robert C. Webber zufällig die geothermische Wärmepumpe, während er mit seinem Gefrierschrank experimentierte.
3. 1938 wurde die erste kommerzielle Wärmepumpe im Rathaus Zürich in der Schweiz installiert, die noch heute in Betrieb ist und das Gebäude fast ein Jahrhundert lang beheizt.
4. „Wärme wird immer von einem System mit hoher Temperatur zu einem System mit niedriger Temperatur übertragen.“ Diese Aussage ist ein grundlegendes Ergebnis des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Eine Wärmepumpe macht genau das Gegenteil, da sie die Funktion des Systems umkehrt!