Eine Buderus Wärmepumpe auf der Baustelle

Wärmepumpen vergleichen: Erde, Wasser oder Luft?

Alle elektrischen Wärmepumpen beruhen auf dem gleichen Prinzip: Der Kältemittelkreislauf nimmt Energie aus der Umgebung auf. Ein Kompressor konzentriert sie unter und gibt sie dann an den Heizkreis ab.  So stellen Wärmepumpen vergleichsweise günstig Energie für die Hausheizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung.

Wärmeenergie aus Luft, Boden oder Grundwasser ist überall quasi unbegrenzt und kostenlos verfügbar. Die Geräte verbrauchen nur elektrischen Strom und lassen sich daher mit einem grünen Strommix fast CO2-neutral betreiben. Das macht Wärmepumpen im Vergleich mit Gasheizungen oder Ölkesseln zu Schlüsseltechnologien für die Energiewende.

Moderne Wärmepumpen sind durch Invertertechnologie in der Lage, den Betrieb stufenlos an den aktuellen Bedarf anzupassen. So erreichen sie noch höhere Leistungszahlen.

Brauchwasserwärmepumpen nutzen die Abwärme im Heizungsraum als Energiequelle, um die Gesamteffizienz eines Systems zu erhöhen. Gas-Wärmepumpen nutzen ein anderes Funktionsprinzip und verbrauchen fossile Rohstoffe. Diese Nischenanwendungen spielen im aktuellen Wärmepumpen-Vergleich keine Rolle.
 

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Wasser, Erde, Luft: Diese Wärmepumpen sind die effektivsten

Je nach gewählter Energiequelle arbeiten Wärmepumpen mit unterschiedlicher Effizienz und erfordern unterschiedliche Investitionen und Aufwand bei der Installation. Luft-Wasser-Wärmepumpen gewinnen Wärme aus der Luft. Das hat Vorteile, weil sie sich ortsunabhängig einsetzen lassen. Niedrige Erschließungskosten sprechen für die Technik.

Allerdings ist ihre Effizienz durch geringe Lufttemperaturen in der Heizperiode niedriger als bei vergleichbaren Technologien mit anderen Wärmequellen.

Luftwärmepumpen stellen daher einen sehr hohen Anspruch an die fachgerechte Planung und die bedarfsgerechte Auslegung. Fehler können sich hier schnell durch übersteigerte Heizkosten und eine schlechte Umweltbilanz auswirken. Eine Option für die Altbausanierung kann der bivalente Betrieb von Luftwärmepumpen mit konventionellem Spitzenlastkessel darstellen.

 

Luftwärmepumpe im Vergleich:

  • JAZ durchschnittlich 3,8

  • optimal auch mehr als 4

  • bei Planungsmängeln kann die JAZ unter 3 sinken

 

Sole-Wasser-Wärmepumpen beziehungsweise Erdwärmepumpen nutzen Geothermie und beziehen Energie aus dem Boden. Unterhalb von 10 bis 15 Metern Tiefe liegt die Bodentemperatur konstant bei über 10 Grad und steigt dann mit zunehmender Tiefe an.

Mit einer oder mehreren bis zu 100 Meter tiefen Sondenbohrungen oder oberflächennahen, flächigen Kollektoren nutzen Erdwärmepumpen im Vergleich mit Luft-Wärmepumpen ein deutlich höheres Energieangebot. Dieses ist zudem von der Außentemperatur und der Jahreszeit unabhängig. Allerdings gehen damit aufwendige Erdarbeiten und hohe Erschließungskosten einher.

 

Erdwärmepumpe im Vergleich:

  • JAZ durchschnittlich 4

  • optimal 4,5 und mehr erreichbar

 

Eine Grundwasserwärmepumpe nutzt ebenfalls Energie aus tieferen Bodenschichten. Doch sie nutzt als Übertragungsmedium das Grundwasser. Dieses gelangt aus einem Förderbrunnen herauf, gibt Wärme an das Heizgerät ab und fließt dann über einen Schluckbrunnen wieder zurück.

Wasserwärmepumpen kombinieren die Vorteile eines hohen Energieangebots mit effektiver Wärmeübertragung. Nachteilig sind die teuren und aufwendigen Erdarbeiten. Die Wasserqualität muss für die Nutzung der Wärmepumpe geeignet sein. Eine Genehmigung durch die untere Wasserbehörde ist Voraussetzung.

 

Wasserwärmepumpen im Vergleich

  • JAZ durchschnittlich 4,5

  • optimal auch 5 und mehr erreichbar

 

 

Hohe Effizienz ist eine Frage der richtigen Planung

Ein Wärmepumpensystem reagiert sehr empfindlich auf ungünstige Betriebsweisen: Arbeitet eine Gasheizung außerhalb des optimalen Betriebsfensters, steigt der Verbrauch relativ langsam an. Dagegen kann bei einer Wärmepumpe im Vergleich der Stromverbrauch wesentlich stärker ansteigen, je weiter sie sich von einer optimalen Betriebsweise entfernt.

Das bedeutet in erster Linie eine möglichst niedrige Vorlauftemperatur. Dafür müssen von der Dämmung über die Warmwassererzeugung bis zu den Heizflächen verschiedene Faktoren erfüllt sein. Um die Vorteile einer Wärmepumpenheizung für Umwelt und Haushaltskasse voll auszukosten, darf der Bauherr nicht an der falschen Stelle sparen. Die fachgerechte und bedarfsgerechte Planung und Ausführung ist der Schlüssel zu niedrigen Heizkosten mit einer Wärmepumpe.

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