Wärmepumpen sind inzwischen das beliebteste Heizsystem im Neubau. Nicht ohne Grund, denn sie bringen das Haus umweltfreundlich und kostengünstig auf behagliche Temperaturen. Aber auch in bestehenden Gebäuden können sie gut funktionieren. Welche Wärmepumpe zu einem Altbau passt und warum sie sich nicht nur finanziell lohnt, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Warum überhaupt eine Wärmepumpe im Altbau?
Wärmepumpen spielen für den Klimaschutz und die Energiewende eine wichtige Rolle. Ihre großen Vorteile sind, dass sie erneuerbare Energien in Wärme umwandeln und elektrisch betrieben werden – sie lassen sich also z. B. mit nachhaltig erzeugtem Strom von Windrädern und Photovoltaikanlagen antreiben, um Wärme zu produzieren. Zudem erreichen sie einen hohen Wirkungsgrad: Während eine Gasheizung die zugeführte Energie fast 1:1 in Wärme umsetzt, gewinnt eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde (kWh) Strom die drei- bis fünffache Menge an Wärme.
Die Vorteile einer Wärmepumpe im Altbau:
- Da Wärmepumpen die Heizwärme zu großen Teilen aus der Umwelt (aus Luft, Erde, Wasser) gewinnen, helfen sie Hausbesitzern dabei, sich weniger abhängig von fossilen Energien und Preissteigerungen zu machen.
- Wärmepumpen senken den eigenen CO2-Fußabdruck. Werden sie mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben, entstehen beim Heizen keine CO2-Emissionen.
- Die Buderus Wärmepumpen-Modelle sind bereits seit 2020 so optimiert, dass der Sollwert im Pufferspeicher bei einem Ertrag über eine PV-Anlage kurzzeitig angehoben wird, damit die gewonnene Energie zwischengespeichert werden kann. Dadurch können Sie den Ertrag an PV-Energie besser selbst ausnutzen und müssen weniger an Strom dazukaufen.
- Wärmepumpen erfüllen die strengen Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes ( GEG ).
- Reversible Wärmepumpen können die Räume an heißen Sommertagen auch kühlen.
- Die Nachrüstung einer Wärmepumpe im Altbau wird von Bund und Ländern umfangreich gefördert (siehe: Förderung von Wärmepumpen ).
Wie heizt eine Wärmepumpe die Innenräume?
Eine Wärmepumpe arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank – nur in „umgekehrter Richtung“. Anstatt dem Innenraum Wärme zu entziehen und nach außen hin abzugeben, nutzt sie die Energie der Umgebung, um das Hausinnere zu beheizen. Zur Verfügung stehen drei Wärmequellen: die Luft, das Erdreich und das Grundwasser.
Im Innern der Wärmepumpe zirkuliert ein Kältemittel, das bereits bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Das gasförmige Kältemittel wird in einem Kompressor unter Einsatz von elektrischer Energie verdichtet, wodurch Druck und Temperatur steigen. Ein Wärmetauscher gibt die Wärmeenergie anschließend an die Heizungsanlage ab. Das Ergebnis nutzen Sie in Form von Warmwasser oder Heizungswärme in Ihrem Haus.
Mehr zur Funktionsweise von Wärmepumpen erfahren Sie in einem separaten Artikel.
Wie kann man die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe einschätzen?
Eine gute Kennzahl zur Beurteilung der Effizienz und damit der Wirtschaftlichkeit ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie gibt das Verhältnis zwischen der im Laufe eines Jahres abgegebenen Wärmemenge zur eingesetzten Energie – beides gemessen in Kilowattstunden – an. Eine JAZ von 3 bedeutet, dass die Wärmepumpe aus 1 kWh Strom 3 kWh Wärme produziert. Je höher die JAZ, desto energieeffizienter, umweltfreundlicher und kostengünstiger arbeitet die Wärmepumpe. Mit Luft-Wärmepumpen, die oft im Altbau zum Einsatz kommen, sind JAZ von 4 erreichbar. Sole-Wasser-Wärmepumpen arbeiten sogar noch effizienter.
Je nachdem, welche Wärmequelle sie anzapfen, unterscheiden sich Wärmepumpen in ihrer Effizienz. Ausschlaggebend ist die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der zu erzielenden Vorlauftemperatur für das Heizsystem. Große Temperaturunterschiede muss die Wärmepumpe mit einer stärkeren Verdichtung überbrücken, wofür sie mehr Energie benötigt.
Welche Voraussetzungen benötigen Wärmepumpen im Altbau?
Für den wirtschaftlichen Betrieb einer Wärmepumpe im Altbau kommt es nicht allein auf die Temperatur der Wärmequelle an. Viel wichtiger sind der Heizenergiebedarf und die Vorlauftemperatur des Heizsystems.
- Der Heizenergiebedarf beschreibt, wie viel Heizenergie im Haus pro Quadratmeter benötigt wird. Je weniger Heizenergie verbraucht wird, desto stromsparender kann die Wärmepumpe arbeiten. Als Richtwert für die Eignung einer Wärmepumpe im Altbau veranschlagt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme auf Basis einer langfristigen Studie* maximal 150 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Nicht alle alten Häuser haben per se einen hohen Heizwärmeenergiebedarf. Es kommt hierbei auf die Bauweise, die Stärke der Außenwände und den Dämmstandard an. Als Hausbesitzer haben Sie gute Chancen, dass eine Wärmepumpe auch ohne zusätzliche Dämmung effizient arbeitet, wenn Ihr Altbau nach der dritten Wärmeschutzverordnung 1995 errichtet wurde. Diese dritte Fassung (nach der ersten 1977 und der zweiten 1984) trug der technischen Weiterentwicklung in der Gebäudedämmung Rechnung, beispielsweise weil seit den 1990er Jahren vermehrt Wärmschutzverglasung in Fenstern eingesetzt wurde. Die Verordnung verschärfte die Anforderungen an den energiesparenden Wärmeschutz von Neubauten ab 1995. Einfach gesagt: Häuser, die ab 1995 gebaut wurden, weisen einen genügend hohen Wärmeschutzstandard für den ökonomischen Einsatz von Wärmepumpen auf.
*Siehe Ad-hoc-Papier im Rahmen des Forschungsprojektes FKZ 3720 41 510 0 des Umweltbundesamtes „Lösungsoptionen für Wärmepumpen in Bestandsgebäuden“
Aufschluss über den Heizenergiebedarf gibt Ihnen der Energieausweis Ihres Hauses. Liegt Ihnen kein Energieausweis vor, können Sie den Wert auch mithilfe der letzten drei Heizkostenjahresabrechnungen ermitteln. Berechnen Sie den durchschnittlichen Jahresverbrauch und teilen Sie den Wert anschließend durch die zu beheizende Wohnfläche in Quadratmetern.
- Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur des Heizwassers, nachdem es vom Wärmeerzeuger erhitzt wurde. Wie beim Heizenergiebedarf gilt: Je niedriger, desto besser. Optimal sind Vorlauftemperaturen zwischen 35 und 55 °C. Wenn Ihr System mit mehr als 55 °C läuft, ist das allerdings noch kein Ausschlusskriterium für eine Wärmepumpe als Heizung im Altbau. In vielen Haushalten sind die Vorlauftemperaturen zu hoch eingestellt: Die Räume würden tatsächlich auch bei niedrigeren Einstellungen warm genug werden.
Wie schaffen Sie bessere Bedingungen für eine Wärmepumpe im Altbau?
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Effizienz einer Wärmepumpe im Altbau zu optimieren. Allem voran können Sie mit einigen Modernisierungsmaßnahmen den Heizenergiebedarf und die Vorlauftemperatur senken:
- Dämmstandard erhöhen: Ungedämmte Häuser haben einen höheren Energieverbrauch, da ein größerer Teil der erzeugten Wärme über die Außenwände und das Dach verloren geht. Mit einer guten Dämmung bleibt die Wärme dagegen im Haus. Die Wärmepumpenheizung im Altbau muss dann weniger leisten, infolgedessen kann die Vorlauftemperatur herabgeregelt werden. Am wenigsten aufwendig ist die Kellerdeckendämmung und die Dämmung der obersten Geschossdecke.
- Fenster und Außentüren austauschen: Auch ältere Fenster und Türen lassen die Wärme mehr oder weniger ungehindert nach draußen entweichen. Moderne Varianten mit Dreifachverglasung verringern nicht nur die Wärmeverluste, sondern bieten auch einen hohen Schallschutz.
- Heizflächen ausreichend groß dimensionieren: Empfehlenswert sind Flächenheizungen, also Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen. Sie benötigen geringere Vorlauftemperaturen, um das Haus zu beheizen. Wärmepumpen lassen sich aber auch ohne Fußbodenheizung und Co. betreiben. Voraussetzung ist, dass die Heizkörper eine ausreichend große Oberfläche bieten. Gut geeignet sind Plattenheizkörper oder spezielle Niedertemperatur-Heizkörper. Diese arbeiten auch bei niedrigen Vorlauftemperaturen effizient. Übrigens: Eine größere Heizfläche erhalten Sie auch durch dickere Heizkörper, denn diese haben ebenfalls eine größere Oberfläche, die dementsprechend mehr Wärme abstrahlt.
- Heizsystem hydraulisch abgleichen lassen: Unausgewogene Druckverhältnisse im Rohrleitungssystem verringern die Effizienz der Heizung. Mit einem hydraulischen Abgleich wird sichergestellt, dass das von der Wärmepumpe erhitzte Heizwasser bei allen Heizkörpern gleichmäßig ankommt. Möchten Sie eine Förderung in Anspruch nehmen, ist der hydraulische Abgleich Pflicht.
Welche Wärmepumpe ist die beste für den Altbau?
Je nachdem, welche Wärmequelle sie nutzen, unterscheidet man zwischen drei verschiedenen Wärmepumpentypen: Luft-Wärmepumpen , Erdwärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen. Grundsätzlich eignen sich alle Typen von Wärmepumpen für den Einsatz im Altbau. Hinsichtlich des Installationsaufwands, des Platzbedarfs und der Kosten gibt es aber große Unterschiede.
Luft-Wasser-Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Außenluft als Wärmequelle. Bei der Platzierung bieten sie eine große Flexibilität: Monoblock-Wärmepumpen vereinen alle Komponenten in einem Gerät, das entweder im Innen- oder im Außenbereich aufgestellt werden kann (für die Aufstellung im Innenbereich sind Luftkanäle nach draußen einzuplanen). Bei Wärmepumpen in Split-Bauweise teilen sich die Komponenten auf eine Innen- und eine Außeneinheit auf. Das Kältemittel befindet sich nur in der Außeneinheit und wird nicht in das Gebäude transportiert. Beim Einbau sollte der Geräuschpegel berücksichtigt werden, der zwischen 30 und 60 Dezibel liegen kann. Aufgrund der einfachen und vergleichsweise kostengünstigen Installation sind Luft-Wasser-Wärmepumpen oft die erste Wahl für die Heizungsmodernisierung im Altbau. Allerdings ist die Außenluft als Wärmequelle im Winter weniger ergiebig als das Erdreich oder das Grundwasser.
Sole-Wasser-Wärmepumpen
Sole-Wasser-Wärmepumpen sind für alte Häuser mit Garten oder Grundstück geeignet, denn sie gewinnen die Wärme aus dem Erdreich. Dafür nutzen sie entweder Erdkollektoren oder Erdsonden. Erdkollektoren werden flächig in ca. 1,5 m Tiefe verlegt und beanspruchen viel Platz im Garten. Dieser Bereich darf später nicht überbaut oder versiegelt werden, da der Erdboden auf die Wärmeenergiezufuhr durch beispielsweise Regen angewiesen ist. Erdsonden werden über aufwendige Bohrungen bis zu 100 m tief in die Erde eingebracht. Die Sondenbohrungen sind genehmigungspflichtig und teurer als die Verlegung von Erdkollektoren. Allerdings arbeiten Wärmepumpen mit Erdsonden effizienter. Das liegt am höheren Temperaturniveau der Wärmequelle. Schon ab einer Tiefe von 10 bis 15 m herrschen ganzjährig konstante Temperaturen von etwa 10 °C.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Die höchsten Effizienzwerte erreichen Wasser-Wasser-Wärmepumpen , da die Temperaturen des Grundwassers auch im Winter kaum unter die 10-Grad-Marke fallen. Infrage kommen sie aber nur dann, wenn Grundwasser in ausreichender Menge vorhanden ist. Zudem muss die Wasserqualität stimmen: Spuren von Eisen und Mangan könnten den Filter verstopfen, was regelmäßige Reinigungen nach sich zieht. Zur Erschließung der Wärmequelle werden zwei Brunnen gebohrt: einer zur Entnahme und einer zur Rückführung des Wassers. Die Bohrungen sind genehmigungspflichtig und kostenintensiv. Existiert bereits ein Brunnen auf dem Grundstück, kann dieser gegebenenfalls genutzt werden. Auch diese Art von Wärmepumpe ist also Altbauten mit ausreichend Platz ums Haus vorbehalten.
Brauchwasser-Wärmepumpen
Brauchwasser-Wärmepumpen dienen lediglich der Erwärmung von Wasser und sind nicht als Heizung für Altbauten zu verstehen. In der Regel handelt es sich dabei um Luft-Wärmepumpen mit einer geringen Leistung, die an einen Warmwasserspeicher angeschlossen werden. Als Wärmequellen nutzen sie entweder die Umluft oder die Abluft.
Luft-Luft-Wärmepumpen
Eine Besonderheit sind Luft-Luft-Wärmepumpen : Sie übertragen die gewonnene Wärme direkt auf die Raumluft und benötigen weder wasserführende Rohre noch Heizflächen. Oft werden Luft-Luft-Wärmepumpen mit einer Lüftungsanlage kombiniert. Sie eignen sich vor allem für Neubauten mit einem sehr niedrigen Energiebedarf, beispielsweise Passivhäuser. Für Altbauten reicht die Leistung einer Luft-Luft-Wärmepumpe ohne umfassende energetische Sanierung oft nicht aus.
Übersicht der für Altbauten geeigneten Wärmepumpen
| Wärmepumpe | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Luft-Wasser-Wärmepumpe |
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| Sole-Wasser-Wärmepumpe |
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| Wasser-Wasser-Wärmepumpe |
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| Brauchwasser-Wärmepumpe |
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*Stand Februar 2024
Weitere Informationen warten im Ratgeber „ Die richtige Wärmepumpe für mein Haus “ auf Sie.