Zukunftssicher heizen mit einer Wärmepumpe
Wärmepumpen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit bei der Deckung des Heiz- und Kühlbedarfs eines Hauses. Sie sind effizient, langfristig rentabel, komfortabel und umweltfreundlich. Daher möchten Hausbesitzer ihre vorhandenen Lösungen, die oft auf fossilen Brennstoffen basieren, durch Wärmepumpen ersetzen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Dass eine Wärmepumpe für Heizen und Warmwasser eingesetzt wird, ist bekannt. Weniger bekannt ist, dass man mit einem Wärmepumpensystem auch kühlen kann.
Weltweit werden Regierungen in Bezug auf die langfristige Nachhaltigkeit proaktiv und beginnen damit, Strategien zur Erreichung der Kohlenstoffneutralität umzusetzen. Wenn es um Heizen und Kühlen geht, wird somit schnell klar, dass Wärmepumpen die Lösung der Zukunft sind.
Es ist nicht einfach, die Funktionsweise von Wärmepumpen zu verstehen und zu entscheiden, ob sie eine gute Option für Ihr Haus oder Ihre Wohnung sind. Deshalb geben wir Ihnen im Folgenden Antworten auf einige der wichtigsten Fragen, auf die Sie stoßen könnten, wenn Sie über den Einbau einer Wärmepumpe nachdenken.
Heizen und Kühlen mit einer Wärmepumpe
Das Kühlen mit Wärmepumpe ist ebenso möglich wie das Heizen. Wärmepumpen sind effiziente Systeme, die sowohl Heizen als auch Kühlen ermöglichen. Wärmepumpen nutzen die Umgebungswärme und wandeln sie in Wärmeenergie um, um ein Gebäude zu heizen. Im Winter entziehen die Außengeräte Wärme aus der Außenluft, dem Wasser oder dem Erdreich und übertragen sie ins Rauminnere, was kostengünstiges Heizen ermöglicht. Im Sommer funktionieren die Wärmepumpen umgekehrt, indem sie die warme Luft nach außen transportieren, um Räume zu kühlen.
Wärmepumpe mit Photovoltaik verbinden
Die Verbindung von Photovoltaikanlagen mit Wärmepumpen ist eine umweltfreundliche Möglichkeit, die Energieeffizienz Ihres Gebäudes erheblich zu steigern. Diese Kombination nutzt die eigenständig erzeugte Solarenergie, um sowohl Strom für die Wärmepumpe als auch Warmwasser für Heizung und Trinkwasserbereitung bereitzustellen.
Die Funktionsweise lässt sich so beschreiben: Die Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Ein Teil dieser erzeugten Elektrizität wird dann für den Betrieb Ihrer Wärmepumpe verwendet. Die Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärme, komprimiert sie und kann dadurch das Gebäude heizen oder kühlen und Warmwasser erzeugen. Verbinden Sie Ihre Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage, so verringern Sie Ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der ökologische Fußabdruck reduziert sich.
Die Vorteile dieser Kombination sind vielfältig. Hauptsächlich profitieren Sie von einer effizienteren Nutzung der Solarenergie, da die selbst erzeugte Energie direkt vor Ort genutzt wird und Sie somit die Betriebskosten senken können. Zusätzlich steigt Ihre Unabhängigkeit von steigenden Strom- oder Gaspreisen, da Sie auf Ihre eigenständig produzierte Energie zurückgreifen können.
Heizungstausch mit Wärmepumpe
Der Wechsel von einem älteren Heizsystem, wie etwa einer Gasheizung, zu einer Wärmepumpe ist nicht nur im Altbau eine sinnvolle Entscheidung, und zwar aus mehreren Gründen:
Wärmepumpen sind umweltfreundlicher, da sie erneuerbare Energiequellen wie Luft, Wasser oder Erdwärme nutzen, anstatt fossile Brennstoffe wie Gas zu verbrennen. Dies reduziert den CO2-Ausstoß erheblich und trägt zum Umweltschutz bei.
Wärmepumpen sind energieeffizienter und können langfristig Kosten sparen, da sie weniger Energie benötigen.
Wärmepumpen bieten vielseitige Heiz- und Kühlmöglichkeiten, was den Wohnkomfort steigert.
Die Installation der Wärmepumpe stellt auch eine finanzielle Investition dar, die den Wert Ihres Eigentums steigern kann. Viele Länder bieten hier bereits finanzielle Anreize und Subventionen, um die Umstellung des alten Heizsystems auf ein Wärmepumpensystem zu erleichtern. Ein Heizungstausch zugunsten einer Wärmepumpe ist also eine zukunftsorientierte und umweltfreundliche Entscheidung.
Wie funktionieren Wärmepumpen?
Das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe beruht auf einem Kreislauf, in dem die frei verfügbare Umgebungswärme dem Erdreich oder der Luft entzogen und auf Nutztemperatur gebracht wird, um warme Luft oder warmes Wasser für Heizung und Warmwasserbereitung zu erzeugen.
Eine moderne Wärmepumpe kann heute wie ein fossiler Heizkessel an Heizkörper, Fußbodenheizung und Warmwassersysteme angeschlossen werden. Der Unterschied zwischen einer Wärmepumpe und einem Heizkessel liegt in der Art der Wärmeerzeugung, nicht in der Art der Wärmeverteilung. Anstatt auf fossile Brennstoffe wie Holz, Öl, Gas oder Pellets zurückzugreifen und diese bei hohen Temperaturen zu verbrennen, um Wärme von bis zu 60 Grad zu erzeugen, nutzt die Wärmepumpe einen Prozess, bei dem ein Kältemittel verdampft und kondensiert.
Die drei wesentlichen Bestandteile einer Luft-Wärmepumpe sind: das Außengerät (Verdampfer), das Innengerät (Verflüssiger) und das Kältemittel. Das Kältemittel zirkuliert zwischen dem Außengerät und dem Innengerät und transportiert dabei Wärmeenergie.
Der komplette Prozess von Kühlen und Heizen mit Wärmepumpe kann im Prinzip in vier Phasen eingeteilt werden und läuft wie folgt ab:
Phase 1: Verdampfung
Die Wärmepumpe arbeitet mit einem Kältemittel, das bei niedrigen Temperaturen verdampft. Dieses Kältemittel zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf durch die verschiedenen Komponenten der Wärmepumpe. Zunächst gelangt das Kältemittel in den Verdampfer, der sich in der zu beheizenden Umgebung befindet, z. B. in einem Heizgerät oder einer Wärmepumpe im Freien. In diesem Verdampfer nimmt das Kältemittel Wärme aus der Umgebung auf und verdampft.
Phase 2: Verdichtung
Das gasförmige Kältemittel wird dann von einem Kompressor angesaugt und komprimiert. Durch diesen Verdichtungsprozess steigt der Druck und die Temperatur des Kältemittels stark an. Dadurch wird die im Kältemittel gespeicherte Wärmeenergie konzentriert.
Phase 3: Kondensation
Das hochkomprimierte und heiße Kältemittel strömt nun in den Kondensator, der sich in der zu beheizenden Umgebung befindet, z. B. in einer Raumheizung. Im Kondensator gibt das Kältemittel seine Wärmeenergie an die Umgebung ab und kondensiert dabei wieder in den flüssigen Zustand. Diese abgegebene Wärme heizt den Raum oder das Wasser, je nach Anwendung der Wärmepumpe.
Phase 4: Expansion
Das nun flüssige Kältemittel strömt durch ein Expansionsventil oder eine Drosselvorrichtung, wo der Druck schlagartig reduziert wird. Dadurch kühlt das Kältemittel stark ab und kehrt zum Verdampfer zurück, um den Kreislauf von neuem zu beginnen.
Der Prozess wiederholt sich kontinuierlich, wobei das Kältemittel Wärme aus der Umgebung aufnimmt, konzentriert und dann in den zu beheizenden Raum abgibt. Die Wärmepumpe kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden. Zum Kühlen wird der Prozess umgekehrt und die Wärmepumpe entzieht dem Raum Wärme und gibt sie nach außen ab.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Wir alle möchten zu jeder Jahreszeit die ideale Temperatur in unserem Zuhause genießen. Daikin unterstützt Sie dabei mit einer breiten Palette an Heiz- und Kühlsystemen. Bei der Wahl einer Wärmepumpe kommen verschiedene Arten in Frage. Welche für Sie am besten geeignet ist, hängt in erster Linie von der Art Ihrer Immobilie und Ihrem bestehenden Heizsystem ab. Unser Angebot umfasst Luft-Wasser-Wärmepumpen, Wasser-Wasser-Wärmepumpen, Erdwärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Luft-Wasser-Wärmepumpen greifen auf die Umgebungsluft als Wärmequelle zurück, um Wasser für die Gebäudeheizung zu erwärmen. Dabei entziehen Sie der Außenluft auch bei niedrigen Temperaturen Wärme und verdichten diese über den Kältemittelkreislauf auf ein höheres Temperaturniveau. Das erwärmte Wasser wird dann in das Heizsystem des Gebäudes eingespeist. Bei Daikin unterschieden wir noch zwischen einer Niedertemperatur-Luft-Wasser-Wärmepumpe und einer Hochtemperatur-Luft-Wasser-Wärmpumpe. Je nach System beziehen diese Geräte für den eigenen Betrieb bis zu 75 % aus erneuerbarer Energie.
Der größte Vorteil einer Luft-Wasser-Wärmepumpe liegt in der Installation. Diese Art der Wärmepumpe erfordert keine aufwendigen Erdwärmebohrungen oder Wasserquellen, was die Installationskosten im Vergleich zu anderen Wärmepumpentypen reduziert.
Da die Luft-Wasser-Wärmepumpe ihre Energie jedoch aus der Umgebungsluft bezieht, sollten Sie bedenken, dass die Effizienz bei extrem niedrigen Temperaturen abnehmen kann, weshalb sie in sehr kalten Klimazonen möglicherweise nicht die beste Wahl ist.
Kostenmäßig können Luft-Wasser-Wärmepumpen im Vergleich zu anderen Wärmepumpentypen günstiger sein, da wie erwähnt keine Bohrungen erforderlich sind. Erfahren Sie mehr über unsere Luft-Wasser-Wärmepumpen in unserem YouTube-Video!
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme aus einem Wasserreservoir, wie einem Brunnen, Fluss oder einem unterirdischen Gewässer, um Gebäude zu beheizen oder zu kühlen.
Die Funktionsweise dieser Wärmepumpen basiert auf dem Prinzip des Wärmeaustauschs mit Wasser. Zuerst entzieht die Wärmepumpe dem Wasser Wärme und erhöht die Temperatur mittels eines Kältemittelkreislaufs. Die gewonnene Wärme wird dann in das Heizsystem des Gebäudes eingespeist. Im Sommer kann die Wärmepumpe den Prozess umkehren, um das Gebäude zu kühlen, indem sie die Wärme in das Wasserreservoir abgibt.
Die Vorteile von Wasser-Wasser-Wärmepumpen lassen sich vorwiegend auf die höhere Wärmekapazität von Wasser im Vergleich zur Luft zurückführen, Ähnlich wie Erdwärmepumpen sind auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen total unabhängig von Außentemperaturen, wodurch sie sehr konstant und zuverlässig arbeiten.
Kostenmäßig können Wasser-Wasser-Wärmepumpen in der Anschaffung teurer sein als einige andere Wärmepumpentypen. Sie erfordern auch eine aufwendigere Installation, einschließlich der Einrichtung eines Wasserreservoirs oder Brunnens. Dennoch sind sie in Bezug auf die langfristigen Betriebskosten sehr wirtschaftlich, da sie erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen und in der Regel zuverlässiger und effizienter sind als Luft-Wasser-Wärmepumpen oder Luft-Luft-Wärmepumpen.
Luft Luft Wärmepumpe
Luft-Luft-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft als Wärmequelle zum Heizen und Kühlen von Räumen. Dabei wird der Außenluft auch bei niedrigen Temperaturen Wärme entzogen, um die Raumluft im Inneren zu erwärmen. Im Sommer kann der Prozess umgekehrt werden, um die Raumluft zu kühlen.
Die Vorteile von Luft-Luft-Wärmepumpen sind vielfältig. Sie sind vielseitig und können sowohl für die Heizung im Winter als auch für die Kühlung im Sommer genutzt werden. Sie erfordern keine aufwendige Installation wie Bohrungen oder Wasserquellen, was die Installationskosten senkt. Darüber hinaus sind sie in der Regel kostengünstiger in der Anschaffung im Vergleich zu anderen Wärmepumpentypen.
Allerdings gibt es die gleichen Einschränkungen wie bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe. Im Winter kann die Effizienz bei extrem niedrigen Außentemperaturen abnehmen, was sie in kalten Klimazonen weniger effektiv macht. Zudem können die Außengeräte Geräusche verursachen, da sie die Außenluft durch ein Gebläse ansaugen.
Hinsichtlich der Kosten sind Luft-Luft-Wärmepumpen oft die erschwinglichste Option bei der Anschaffung. Dennoch können ihre Betriebskosten im Vergleich zu Erdwärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen aufgrund eines geringeren Wirkungsgrades höher sein. Die Wahl hängt deshalb vor allem von den individuellen Bedürfnissen, dem Standort Ihrer Immobilie und den finanziellen Möglichkeiten ab.
Erdwärmepumpe
Erdwärmepumpen, auch Sole-Wärmepumpen genannt, nutzen die natürliche Wärme des Erdreichs als Energiequelle. Die Funktionsweise dieser Wärmepumpen basiert auf dem Prinzip der Geothermie. Ein geschlossener Kreislauf aus Sole (eine frostsichere Flüssigkeit), durchströmt Erdwärmekollektoren, die tief im Erdreich installiert sind. Dort nimmt die Sole die Wärme auf und transportiert sie zum Verdampfer der Wärmepumpe.
In der Wärmepumpe wird die aufgenommene Wärme komprimiert und auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Dies ermöglicht es, das Wasser im Heizsystem des Gebäudes zu erwärmen. Im Sommer kann der Prozess umgekehrt werden, um die Räume zu kühlen.
Der große Vorteil von Erdwärmepumpen liegt in der konstanten und zuverlässigen Wärmequelle. Denn mit der Wärme aus dem Erdreich sind Sie völlig unabhängig von den Außentemperaturen. Darüber hinaus erfordern sie wenig Wartung und haben eine lange Lebensdauer.
Kostenmäßig können Erdwärmepumpen in der Anschaffung aufgrund der notwendigen Bohrungen und aufwendigen Installation im Vergleich zu anderen Wärmepumpenarten teurer sein. Dafür arbeiten sie in der Regel effizienter und zuverlässiger, insbesondere in kalten Klimazonen.
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Welche Leistungszahlen sind bei Wärmepumpen zu beachten?
Bei der Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe spielen viele Faktoren eine Rolle. Wenn Sie sich für einen Wärmepumpentyp entschieden haben, sollten Sie sich vor dem Kauf noch über die folgenden Leistungszahlen informieren:
COP-Wert
Die Leistungszahl (COP) einer Wärmepumpe ist ein entscheidender Indikator für ihre Effizienz. Sie gibt an, wie viel Heiz- oder Kühlleistung eine Wärmepumpe im Verhältnis zur aufgenommenen elektrischen Energie erzeugt. Eine höhere COP bedeutet eine effizientere Wärmepumpe.
Hier ein Beispiel:
Ein COP von 4 bedeutet beispielsweise, dass die Wärmepumpe das Vierfache an Wärme oder Kälte im Vergleich zur aufgenommenen Energie erzeugt.
Bei der Auswahl einer Wärmepumpe ist es ratsam, Modelle mit einer hohen COP zu bevorzugen, da sie kosteneffizienter sind. Natürlich können andere Faktoren wie die Umgebungstemperatur und die Gebäudeisolierung die tatsächliche Leistung beeinflussen. Eine sorgfältige Beratung und eine angemessene Planung sind daher entscheidend, um die bestmögliche Effizienz und Leistung zu gewährleisten.
Jahresarbeitszahl
Die nächste wichtige Leistungszahl im Zusammenhang mit Wärmepumpen ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie gibt Auskunft über die Effizienz einer Wärmepumpe. Im Gegensatz zur Leistungszahl (COP), die eine Momentaufnahme der Effizienz darstellt, berücksichtigt die JAZ die Gesamteffizienz einer Wärmepumpe über ein Jahr. Sie berücksichtigt alle jahreszeitlichen Schwankungen und Bedingungen, die den Betrieb beeinflussen können.
Die Jahresarbeitszahl berücksichtigt nicht nur die Wärme- oder Kälteerzeugung, sondern auch den Energieverbrauch der Wärmepumpe während des gesamten Jahres. Eine höhere JAZ zeigt an, dass die Wärmepumpe über das Jahr hinweg effizient arbeitet und insgesamt weniger Energie verbraucht.
Energy Efficiency Ration EER
Da mittlerweile bekannt ist, dass Wärmepumpen ebenso kühlen wie heizen können, ist eine weitere zu beachtende Leistungszahl die EER (Energy Efficiency Ratio). Diese Kennzahl beurteilt die Effizienz einer Wärmepumpe im Kühlmodus. Sie gibt an, wie effizient die Wärmepumpe bei der Kühlung ist, indem sie das Verhältnis zwischen der abgegebenen Kälteleistung und der aufgenommenen elektrischen Leistung misst.
Die EER ist besonders relevant für den Sommerbetrieb, wenn die Wärmepumpe als Klimaanlage verwendet wird. Ein höherer EER-Wert deutet auf eine energieeffizientere Kühlung hin. Dies führt zu niedrigeren Betriebskosten und einer umweltfreundlicheren Kühlung.
Kosten einer Wärmepumpe
Eine weit verbreitete Annahme ist, dass die Kosten einer Wärmepumpe im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen erheblich höher sind. Doch diese Ansicht bezieht sich lediglich auf die einmaligen Anschaffungskosten und ist generell zu oberflächlich. Die Anschaffungskosten für eine Wärmepumpe sollten vielmehr als eine Investition in die Zukunft betrachtet werden. Statt der Anschaffungskosten sollte daher die langfristige Ersparnis bei den Stromkosten im Mittelpunkt stehen. Außerdem gibt es je nach Wärmepumpentyp kostengünstigere Lösungen, die die Geldbörse weniger stark belasten.
Abseits der Anschaffungskosten bieten Wärmepumpen erhebliche Vorteile bei den laufenden Kosten. Sie nutzen Umweltenergie, wie Luft- oder Erdwärme, um Wärme zu erzeugen, was deutlich weniger Energie verbraucht als herkömmliche Heizsysteme. Dadurch sinken die monatlichen Strom- oder Energiekosten, was langfristig zu erheblichen Einsparungen führt.
Die Amortisation der Anschaffungskosten erfolgt im Laufe der Zeit durch die effiziente Arbeitsweise. Obwohl der anfängliche finanzielle Aufwand höher ist, zahlt sich die Wärmepumpe durch die erheblichen Einsparungen bei den Energiekosten und die reduzierte Umweltauswirkung langfristig aus. Die genaue Amortisationsdauer hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich des regionalen Energiepreises und der individuellen Nutzung. In der Regel kann man jedoch davon ausgehen, dass sich die Investition in eine Wärmepumpe in etwa 5 bis 10 Jahren amortisiert.
Der größte Ansporn vor dem Kauf einer Wärmepumpe sollte jedoch sein, dass Sie neben laufenden Einsparungen in den Betriebskosten Ihre Immobilie umweltfreundlich heizen und kühlen.
Stromverbrauch einer Wärmepumpe
Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der Größe der zu beheizenden oder zu kühlenden Fläche, der Effizienz der Wärmepumpe, der Außentemperatur und der gewünschten Innentemperatur. Im Allgemeinen sind Wärmepumpen jedoch energieeffizienter als herkömmliche Heiz- und Kühlmethoden. Moderne Wärmepumpen erreichen oft einen Wirkungsgrad von 300% bis 400%, d.h. sie erzeugen mehr Heiz- oder Kühlleistung als sie an elektrischer Energie verbrauchen. Als grober Richtwert für den Stromverbrauch einer Wärmepumpe kann von 20 bis 40 kWh pro m² Wohnfläche ausgegangen werden. Der Stromverbrauch kann saisonal variieren, wobei Wärmepumpen im Winter mehr Strom benötigen als im Sommer. Dennoch sind sie eine umweltfreundliche Option, da sie erneuerbare Energiequellen nutzen und langfristig zu niedrigeren Energiekosten führen können, was sie zu einer nachhaltigen Wahl für Heizungs- und Kühlbedürfnisse macht.
Kombinieren Sie Ihre Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage, so produzieren Sie Ihren eigenen Strom und können Ihre Wärmepumpe unabhängig von jeglicher Strompreisentwicklung kostengünstig betreiben.
Gibt es staatliche Förderungen für Wärmepumpen?
Heutzutage gibt es staatliche Förderungen für den Kauf einer Wärmepumpe. Aber auch viele Bundesländer und Gemeinden fördern zusätzlich die Anschaffung einer Wärmepumpe bzw. den Umstieg von einem gewöhnlichen Heizsystem, das fossile Brennstoffe nutzt, auf eine Wärmepumpe. Je nach Wohnort können so bis zu 7.500 Euro oder sogar bis zu 50 Prozent der Installationskosten für Ihre Wärmepumpe zurückerstattet werden. In Gebieten mit Erdgasversorgung kann der maximale förderfähige Betrag sogar auf bis zu 9.500 Euro ansteigen. Mit dem Daikin Förderservice übernehmen wir für Sie das Abklären der Möglichkeit einer Förderung in Ihrem individuellen Fall ebenso wie die Einreichung. So profitieren Sie stets von den besten Konditionen bei der Anschaffung einer Wärmepumpe oder einem Heizungstausch.
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Wärmepumpen sind umweltfreundlich
Wärmepumpen werden mit erneuerbarer Energie betrieben. Sobald sie installiert ist, deckt Ihre Wärmepumpe Ihren Heizungs- und Warmwasserbedarf viel effizienter als ein Heizkessel für fossile Brennstoffe. Das macht Wärmepumpen zu einer der wirtschaftlichsten und umweltfreundlichsten Heizungslösungen, die es heute gibt. Darüber hinaus können Wärmepumpen, wenn sie mit erneuerbarer Energie aus dem Netz oder mit einer Photovoltaikanlage betrieben werden, die gesamte benötigte Wärme ohne betriebsbedingte Emissionen liefern. Wie effizient Wärmepumpen sind, können Sie in unserem Wärmepumpen-Ratgeber nachlesen.
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