Warum eine Wärmepumpe viel effizienter ist als eine Gas- oder Ölheizung

Zentraler Bestandteil einer Wärmepumpe ist ein geschlossener Kältemittelkreislauf mit einem Kältemittel, welches bereits bei Temperaturen von -30 bis -40°C verdampft. Damit das Kältemittel verdampfen kann, wird eine Wärmequelle mit höheren Temperaturen benötigt. Hier reicht die Wärme aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Außenluft, welche über einen Wärmetauscher die Wärme an das Kältemittel überträgt. Das Kältemittel wird dampfförmig und kann mithilfe eines Kompressors stark komprimiert werden. Dabei erhöht sich die Temperatur des dampfförmigen Kältemittels auf 65°C und mehr und diese Wärme wird über einen weiteren Wärmetauscher an das Heizsystem und den Warmwasserspeicher abgegeben. Dabei kondensiert das Kältemittel und steht wieder in flüssiger Form zu Verfügung, damit der Kreislauf von Neuem beginnt.

Eine Wärmepumpe nutzt im Idealfall Strom, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird und kann aus einem Teil Strom drei, vier oder sogar fünf Teile Wärme produzieren. Somit ist die Wärmepumpe sehr viel effizienter als eine Gas- oder Ölheizung und produziert viel weniger CO2, da kein Gas oder Öl für die Gebäudebeheizung benötigt wird.

Die mit rund 80 Prozent Anteil am häufigsten genutzte Wärmequelle ist die Außenluft, sie ist überall vorhanden und kann sehr einfach erschlossen werden. Die meisten Luft-Wasser-Wärmepumpen liefern auch noch bei Außentemperaturen von -15°C ihre maximale Leistung, sodass sie auch in kälteren Regionen problemlos eingesetzt werden können.
Als weitere Wärmequelle steht Erdwärme zur Verfügung, die mit Bohrungen und eingebrachten Erdwärmesonden oder mittels in der Fläche verlegter Erdwärmekollektoren erschlossen werden kann.
Weiterhin kann ich auch das Grundwasser als Wärmequelle nutzen, dazu müssen zwei Brunnen erstellt werden. Ein Brunnen dient als Förderbrunnen und der andere Brunnen wird benötigt, um das Grundwasser wieder auf dem Grundstück zu versickern, da ja nur die Wärme mittels der Wärmepumpe genutzt wird. Für die beiden letztgenannten Wärmequellen muss die zuständige Untere Wasserbehörde um Erlaubnis gefragt werden, um Risiken für unser Trinkwasser zu minimieren.

Auch in vielen Bestandsgebäuden kann die Gas- oder Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzt werden. Wichtig hierbei ist, dass eine Heizlastberechnung und eine Überprüfung der Heizflächen durchgeführt werden. Damit ein effizienter Betrieb sichergestellt werden kann, sollten die maximal notwendigen Vorlauftemperaturen berechnet oder wie folgt ermittelt werden: Bei kalten Außentemperaturen alle Heizkörper aufdrehen und die Raumtemperatur über mehrere Stunden beobachten. Werden Raumtemperaturen über 20 Grad gemessen, kann die Heizkurve an der Gas- oder Ölheizung gemäß der Bedienungsanleitung abgesenkt werden. Danach wieder einige Stunden abwarten und wenn möglich die Heizkurve weiter absenken, bis die richtige Einstellung der Heizkurve gefunden ist. Liegt die Heizkurve bei 55 Grad und weniger, kann eine Wärmepumpe eingebaut werden, wenn nicht, müssen die Heizflächen vergrößert oder der Heizwärmebedarf des Gebäudes muss durch Dämmmaßnahmen verringert werden.

Wenn ich für meine Wärmepumpe die Außenluft oder Erdwärme nutze, sind diese frei verfügbar und kosten nichts. Für den Antrieb benötigen die meisten Wärmepumpen dann nur noch Strom. Wie viel Strom nötig ist, hängt von vielen Faktoren ab: vom Gebäude, den benötigten Vorlauftemperaturen, der Art der Wärmepumpe und natürlich dem Nutzerverhalten
Wichtige Kennzahl für die Effizienz einer Wärmepumpe ist die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie gibt das Verhältnis von erzeugter Wärme und dafür eingesetzten Strom für ein Jahr an. Um dies zu ermitteln, sind Wärmepumpen mit einem Wärmemengen- und einem Stromzähler ausgerüstet, sodass man mithilfe der in einem Jahr produzierten Wärmemenge und dem dafür benötigten Strombedarf die Jahresarbeitszahl berechnen kann. Typische Jahresarbeitszahlen liegen bei Luft-Wasser-Wärmepumpen zwischen 3,0 bis 3,5 und bei Sole-Wasser- und Grundwasser-Wärmepumpen bei 4,0 bis 5,0. Das bedeutet zum Beispiel, dass bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 3,5 für 16.000 kWh Wärme etwa 4.571 kWh Strom im Jahr benötigt werden. Je höher die Jahresarbeitszahl ist, desto effizienter ist die Wärmepumpe.

Quelle: Verbraucherzentrale NRW

 

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