Voraussetzungen für die Wärmepumpe als alternative Heizungsanlage?

Die Nutzung erneuerbarer Energien ist alternativlos, um das empfindliche Gleichgewicht der Natur zu erhalten. Daher bahnen sich progressive Techniken in zunehmendem Maße ihren Weg in deutsche Wohngebäude. Die Wärmepumpe wird in diesem Kontext als besonders kostengünstiges und ressourcenschonendes Heizsystem wahrgenommen. Damit sie ihre Stärken voll ausspielen kann, müssen allerdings gewisse Voraussetzungen für die Wärmepumpe gegeben sein…

Erschließung

Dies beginnt mit der Grundstückgröße und dem geologischen Background der Region. So benötigen etwa Wasserwärmepumpen zwei Brunnenschächte, die im Abstand von mindestens 15 Metern erstellt werden müssen. Die Temperatur des Grundwassers muss dauerhaft über 8 °C liegen, damit die Heizungsanlage nicht regelmäßig auf externe Energieformen zugreifen muss. Aus wirtschaftlicher Sicht zählt die Bohrtiefe zu den entscheidenden Voraussetzungen für die Wärmepumpe: Wenn das Grundwasser in Erdschichten unterhalb von 20 Metern Tiefe fließt, lohnt sich die Investition nicht.

Auch für Erdwärmepumpen müssen tiefe Bohrlöcher angelegt und die Genehmigung der Unteren Wasserbehörde eingeholt werden. In ehemaligen Bergbauregionen (dem Harz, Ruhrgebiet, Erzgebirge) wird dann häufig Veto eingelegt. Daher bietet es sich an, schon im Vorfeld die Potentialkarten des geologischen Dienstes zu studieren. Sie geben Auskunft über die Bodenbeschaffenheit und ob die Voraussetzungen für die Wärmepumpe vor Ort besonders günstig sind. Als Alternative stehen horizontale Erdkollektoren zur Verfügung. Dafür muss aber genügend Spielraum im Umfeld des Hauses vorhanden sein, da das unterirdische Rohrsystem die doppelten Ausmaße der beheizten Wohnfläche beansprucht.

Luftwärmepumpen benötigen bei den meisten Aspekten die niedrigsten Voraussetzungen. So müssen sie lediglich auf festem Boden (ggf. Fundament anlegen) stehen und den Mindestabstand (2,5-3 Meter, je nach Bundesland) zur Grundstücksgrenze einhalten. Der größte Stolperstein verbirgt sich hier in der Geräuschkulisse: In Wohngebieten darf der Wert von 40 dB(A) des nachts nicht überschritten werden. Bei Volllast erreichen Wärmepumpen schon mal 60 dB(A), sodass sie vor allem in Reihenhaussiedlungen schallisoliert werden müssen.

Dämmung

Um Isolation dreht es sich auch bei der nächsten Voraussetzung. Die Wärmedämmung der Gebäudehülle muss den gesetzlichen Anforderungen genügen, damit das neue Heizsystem effizient arbeiten kann. Die Mindeststandards richten sich nach dem Umfang der Fensterflächen, der Dachkonstruktion und weiterer Parameter. Sie sind im Gebäudeenergiegesetz (GEG) verankert und reduzieren die Wärmeverluste im Vergleich zu ungedämmten Altbauten um 75 Prozent.

In diesem Bereich verlangt der Betrieb von Luftwärmepumpen ausnahmsweise höhere Voraussetzungen als die Konkurrenzsysteme: Das Gebäude muss luftdicht versiegelt sein, damit die angesaugte Wärme nicht umgehend verpufft. Objekte im Passivhausstandard erfüllen die Voraussetzung. Die Bauweise ist im Bundesgebiet allerdings noch sehr selten anzutreffen, weil sie sehr hohe Anschaffungskosten verschlingt. Eine luftgeführte Wärmepumpe speist aus diesem Grunde zumeist nur den Warmwasserbedarf, für den die Dämmung keine große Bewandtnis hat.

Heizung

Unabhängig davon, ob nun Luft, Wasser oder Erde als Energiequelle genutzt wird, bildet die Heizung einen entscheidenden Faktor für die Effizienz der Wärmepumpe: Der Heizkreislauf konventioneller Radiatoren benötigt 70 Grad Eingangstemperatur, um Wohnräume zu erwärmen. Nun können Wärmepumpen diesen Wert durchaus erreichen, doch werden sie mit elektrischer Energie angetrieben. Eine der grundlegenden wirtschaftlichen Voraussetzungen für die Wärmepumpe besteht daher darin, die sogenannte Leistungszahl zu optimieren. Sie gibt an, wie viel Heizleistung durch die zugeführte Energie generiert wird. Es gilt das Verhältnis von 4 zu 1 anzustreben – also 4 Teile Heizenergie auf einen Teil Strom.

Unter dieser Voraussetzung darf die Heizung nicht mehr als 40 °C Vorlauftemperatur beanspruchen. Das trifft auf moderne Fußbodenheizungen zu, die häufig schon mit 30 °C auskommen. Nur unter gewissen Umständen lassen sich Wärmepumpen auch mit herkömmlichen Radiatoren kombinieren. Hierfür wird eine besonders effektive Wärmedämmung benötigt. An der Heizung muss außerdem regelmäßig ein hydraulischer Abgleich durchgeführt werden, um ihren Energiebedarf zu minimieren.

Elektrischer Anschluss der Wärmepumpe

Bei der Verkabelung muss berücksichtigt werden, dass Wärmepumpen industrietaugliche 400V-Anschlüsse (Drehstrom) benötigen. Der Material- und Zeitaufwand hierfür ist minimal. Zeitgleich sollte man einen zweiten Zähler installieren lassen. Dies zählt zu den Voraussetzungen, um die Wärmepumpe mittels günstigem Ökostrom zu betreiben.

Das sind spezielle Tarife der Netzanbieter, die im Durchschnitt 20 Prozent unterhalb des Marktpreises taxiert werden. Im Gegenzug wird der Fernzugriff auf die Steuerung der Wärmepumpe verlangt. Dies geschieht per Smartmeter, mit deren Hilfe sich der Verbrauch an jedem einzelnen Stromanschluss ganz exakt nachverfolgen lässt. Der Grundgedanke dahinter verbirgt sich im Bestreben, das öffentliche Netz zu digitalisieren, um den Strom in den Kraftwerken letztlich bedarfsgerecht zu generieren. Hierfür lassen sich zu den Tageszeiten mit besonders hohem Energiehunger zentrale Eingriffe in den Verbrauch von Privathaushalten nicht umgehen.

Das betrifft selbstredend nicht jeden Stromanschluss im Haus, sondern nur ausgewählte Systeme. Dank der angegliederten Speichertechnologie sind die Voraussetzungen der Wärmepumpe nahezu ideal: Sie läuft in der Regel nur wenige Stunden am Tag, bis der Wassertank vollständig gefüllt und erhitzt ist. Die Heizung wird dann ausschließlich damit betrieben. Daher lässt sich ein elektrischer Anschluss der Wärmepumpe gezielt unterbrechen – ohne die Funktion der Heizungsanlage zu beeinträchtigen. Der Prozess kann natürlich nicht ewig fortgesetzt werden, weil der Wärmespeicher regelmäßig geladen werden muss. Die Netzbetreiber dürfen die Geräte daher maximal 3 Stunden pro Tag per Fernsteuerung stilllegen.

Platzbedarf

Die Pumpen weisen in den meisten Fällen die Ausmaße eines großen Kühlschranks auf und passen damit bequem in die Kellerräume. Neben dem Hauptaggregat muss aber nun noch der Speicher installiert werden. Er besteht eigentlich aus zwei Elementen, da die Trinkwasserversorgung separat erfolgen muss. Die Anlage nimmt damit im Untergeschoss reichlich Platz ein. Zur Verdeutlichung: Ein 4-Personen-Haushalt benötigt täglich etwa 200 Liter Trinkwasser. Der Heizspeicher ist dann mit dem Fassungsvermögen von 800 Litern ausreichend dimensioniert. Als Alternative bieten sich Kombispeicher an, die zwar dasselbe Volumen benötigen, aber zumindest weniger Platz für die Leitungswege beanspruchen.

Die Luftwärmepumpe hat hier wieder die Nase vorn, weil dafür nur ein Trinkwasserspeicher installiert werden muss. Die Erwärmung der Wohnräume erfolgt indessen ohne Umwege über Lüftungsschächte in den Wänden. Sie kann zudem als Split-Gerät ausgeführt werden, bei dem das Hauptaggregat vor oder neben dem Haus aufgestellt wird. Damit eignet sie sich besonders gut für die Nachrüstung in Bauten mit eingeschränktem Freiraum im Keller. Dieses Problem lässt sich auch lösen, indem man den Dachstuhl zum Technikraum umrüsten lässt. Für Wasser- und Erdwärmepumpen müssen dann allerdings separate Zuleitungen installiert werden, was mit hohen Kosten einhergeht.

Wärmepumpen, erfüllte Vorraussetzungen Belohnung am Ende des Weges

Behördliche Genehmigungsverfahren, neue Heizkörper und hohe Anschaffungskosten – die zahlreichen Voraussetzungen für Wärmepumpen ließen die Motivation zum fortschrittlichen Heizen schon bei einigen Eigenheimbesitzern in den Keller sinken. Und dann muss auch noch die alleinige Kontrolle über den Stromanschluss aufgegeben werden, um die Ausgaben zu reduzieren.

Im Gegenzug erhält man aber eine beinahe wartungsfreie Anlage, welche die Heizkosten um durchschnittlich 40 Prozent senkt. Somit amortisieren sich Wärmepumpen wesentlich schneller als konventionelle Heizungen. Ihr CO2-Fußabdruck ist im Vergleich zu Gas- oder Ölkesseln sogar um 90 Prozent geringer. Neben den positiven Effekten auf die Umwelt sind hiermit auch finanzielle Vorteile verbunden: Der Energieausweis beinhaltet Daten zum Dämmstandard, der Effizienz und den laufenden Kosten. Er stellt einen erheblichen Faktor bei der Beurteilung von Immobilienwerten dar. Demnach ist es zweifelsfrei ein lohnendes Unterfangen, sämtliche Voraussetzungen für die Wärmepumpe zu erfüllen.