Wärmepumpen werden als eine wichtige Lösung für saubere Energie angepriesen, aber als zu teuer verschrien. Hier ist, was Sie wissen müssen.
WERBUNGWahrscheinlich haben Sie schon von Wärmepumpen gehört - Geräte, die der Luft, dem Boden und dem Wasser Energie entziehen und sie in Wärme oder kühle Luft umwandeln. Aber wie, wann und wo genau funktionieren sie?
Angesichts der Dringlichkeit der Energiewende ist es verständlich, dass die Diskussionen darüber, welche erneuerbaren Lösungen die besten sind, ziemlich hitzig werden können. Und wahrscheinlich gibt es Wärmepumpen gegenüber viele Vorbehalte.
Immer mehr Menschen setzen diese Technologie ein. Letztes Jahr haben Wärmepumpen Europa geholfen, 8 Millionen Tonnen CO2-Emissionen einzusparen, da 3 Millionen Geräte rund 4 Milliarden Kubikmeter fossiles Gas ersetzt haben - es gibt also definitiv ein großes Potenzial.
Wenn Sie mit dem Gedanken spielen, Besitzer einer Wärmepumpe zu werden, sollten Sie einige Dinge wissen.
Wie funktionieren Wärmepumpen?
Luft-, Wasser- und Erdwärmepumpen nehmen Energie aus diesen Quellen auf und wandeln sie in Wärme oder kalte Luft um. Dies geschieht im Rahmen des "Kältemittelkreislaufs" mit seinen vier Phasen Verdampfung, Kompression, Kondensation und Expansion, erklärt der Europäische Wärmepumpenverband (EPHA).
Im Wesentlichen wird die gewonnene Wärme genutzt, um das Kältemittel im Wärmetauscher der Pumpe in Gas umzuwandeln, das dann im Kompressor auf einen hohen Druck verdichtet wird, was zu einem Temperaturanstieg führt. Für den Betrieb dieses Teils der Maschine wird zusätzliche Energie benötigt - idealerweise aus Ökostrom, wodurch der gesamte Prozess klimaneutral wäre.
Der heiße und unter hohem Druck stehende Dampf durchläuft dann den zweiten Wärmetauscher, den so genannten Verflüssiger. Hier gibt das Kältemittel die Wärme an das Heizsystem des Hauses ab - sei es ein wasserbasiertes System wie Heizkörper oder Fußbodenheizung oder eine Klimaanlage.
Durch die Abgabe der Wärme kehrt das Kältemittel in den flüssigen Zustand zurück und durchläuft dann eine Vorrichtung zur Drucksenkung (das Expansionsventil), bevor der Kreislauf von neuem beginnt.
Wärmepumpen können in Wohnungen, Büros und in der Industrie eingesetzt werden. Sie haben den Vorteil, dass sie sehr effizient sind: Für jede Energieeinheit, die hineingeht, erhält man etwa drei Wärmeeinheiten heraus.
Funktionieren Wärmepumpen in kalten Klimazonen?
Dies ist einer der größten Mythen über Wärmepumpen. Tatsache ist, dass die vier Länder mit dem größten Anteil an Wärmepumpen - Norwegen (60 % der Haushalte), Schweden (43 %), Finnland (41 %) und Estland (34 %) - einige der kältesten Winter in Europa haben.
Eine kürzlich durchgeführte Studie hat ergeben, dass Wärmepumpen in Ländern, in denen die Wintertemperaturen selten unter -10 °C fallen, was den größten Teil des Kontinents abdeckt, erfolgreich installiert werden können. Selbst bei Temperaturen von bis zu -30 °C können sie immer noch effizienter sein als elektrische Heizungen.
Der Grund dafür ist, dass Außenluft und Wasser auch bei Minusgraden, die uns frösteln lassen, noch nützliche Energiemengen enthalten. Die wichtigste Messgröße ist dabei die Leistungszahl (COP), d.h. die Wärme, die für jede zugeführte Energieeinheit erzeugt werden kann.
In den meisten Haushalten haben Wärmepumpen im Jahresdurchschnitt einen COP von drei bis vier. Ihre Effizienz nimmt zwar ab, je kälter es wird, aber Studien zeigen, dass Wärmepumpen auch bei Kälteeinbrüchen bemerkenswert gut funktionieren.
In Finnland beispielsweise ergaben Labortests mit einigen marktführenden Wärmepumpen, dass zwei Modelle bei -20 °C einen COP-Wert von über zwei aufweisen. Und bei -30 °C liegen die COPs immer noch über eins, so dass sie immer noch Wärme liefern können.
Einer anderen Studie zufolge könnten Erdwärmepumpen in diesen Klimazonen besser geeignet sein, da sich die Bodentemperaturen zwischen den Jahreszeiten nicht so drastisch ändern (und die Geräte keine Energie zum Abtauen benötigen).
Ein EPHA-prämiertes Projekt in Finnland kombiniert geothermische Energie mit der Wärmepumpentechnologie, um ein bewegliches System zur Versorgung von Baustellen zu schaffen. Das "Geolo"-Projekt in Vantaa ist bis zu -30 °C effizient und wurde für den Bau eines Gymnasiums und von Wohnhäusern eingesetzt.
Können Sie Wärmepumpen in alten und bestehenden Gebäuden installieren?
In Europa sind etwa 20 Millionen Wärmepumpen installiert, die 54 Megatonnen CO2 einsparen, was in etwa den jährlichen Emissionen Griechenlands entspricht.
Viele Menschen würden gerne auf die Wärmepumpenwelle springen, sind sich aber nicht sicher, ob die Geräte für ihr Haus geeignet sind. Eine Sorge ist, dass sie in alten Gebäuden nicht funktionieren. Laut EPHA sind Wärmepumpen jedoch für jede Art von Gebäude geeignet, sofern das vorhandene Heiz- oder Kühlsystem kompatibel ist.
WERBUNGEin von der Regierung finanziertes Projekt in Großbritannien hat gezeigt, dass sie in Häusern aller Stilrichtungen und Epochen installiert werden können, von viktorianischen Reihenmittelhäusern bis hin zu Doppelhaushälften aus der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg und Wohnblocks aus den 1960er Jahren.
"Wärmepumpen, die mit sauberer, erneuerbarer Energie betrieben werden, sind der Schlüssel zur Erwärmung von britischen Häusern in einer Netto-Null-Zukunft", sagte der Minister für Energie und sauberes Wachstum, Lord Callanan.
"Dieser Versuch zeigt, dass kohlenstoffarme Heizsysteme eine effektive Alternative für Häuser aller Art und jeden Alters sind. Da sich die Technologie weiter verbessert und die Kosten in den nächsten zehn Jahren drastisch sinken werden, werden sie für die Verbraucher zur selbstverständlichen und erschwinglichen Wahl werden".
Die Bath Abbey in England zeigt, dass selbst das prächtigste alte Gebäude Platz für eine Wärmepumpe bieten kann. Der größte Stolperstein für die Briten ist jedoch nicht die Baugenehmigung, sondern die Kosten.
Nach Angaben von Energy Systems Catapult wurden die meisten Wärmepumpen in Großbritannien bisher in großen, nicht an das Gasnetz angeschlossenen Häusern von wohlhabenden Erstanwendern, Wohnungsbaugesellschaften oder sozialen Vermietern installiert.
WERBUNGIst der Betrieb von Wärmepumpen teurer als der von Gasheizkesseln?
Es besteht kein Zweifel daran, dass Wärmepumpen für viele Menschen derzeit unerschwinglich sind.
Der Kauf und die Installation einer Luftwärmepumpe kostet etwa 10.000 £ (11.500 €). Die durchschnittlichen Anschaffungskosten sind etwa zwei- bis viermal so hoch wie bei Gaskesseln.
Auch der Strompreis ist teurer als der Gaspreis - in Großbritannien etwa das Dreifache pro Einheit. Leider kann dies die Einsparungen durch eine Wärmepumpe zunichte machen, aber das hängt von den Energiepreisen in Ihrem Land ab - wie dieser praktische Rechner der Internationalen Energieagentur (IEA) zeigt.
Und die IEA stellt fest, dass Wärmepumpen den Verbrauchern langfristig Geld sparen und sie gleichzeitig vor Preisschocks schützen können. Einem Bericht aus dem Jahr 2022 zufolge können die Haushalte in Europa bis zu 840 Euro sparen.
"Mit einer angemessenen Unterstützung für ärmere Haushalte zur Bewältigung der Vorlaufkosten können Wärmepumpen die Energiearmut sinnvoll bekämpfen", heißt es weiter. Dies hängt natürlich von den politischen Entscheidungen der einzelnen Länder ab, und es gibt in ganz Europa eine Reihe von Subventionsangeboten.
WERBUNGFunktionieren Wärmepumpen nur in gut isolierten Häusern?
Der Einsatz einer Wärmepumpe ist mit weiteren Kosten verbunden. Da das von ihnen erzeugte Warmwasser bei niedrigeren Temperaturen als bei Gaskesseln austritt, sind größere Heizkörper von Vorteil.
Doppelverglasung und andere isolierende Maßnahmen tragen ebenfalls dazu bei, dass Ihr Haus mehr Wärme speichert, was alles mit Kosten verbunden ist.
Aber, so ein Experte, "Häuser müssen nicht aufwendig renoviert werden, um den Einbau einer Wärmepumpe zu ermöglichen".
Marek Miara ergänzt im Wissenschaftsblog des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE), dass eine Wärmepumpe umso effizienter arbeiten kann, je geringer die Wärmeverluste sind. Sanierungsmaßnahmen zur Senkung des Heizenergiebedarfs sind also sinnvoll, wie bei jedem anderen Heizsystem auch.
Sind Wärmepumpen laut?
Erdreich-Wärmepumpen machen nicht viel Lärm.
WERBUNGLuftwärmepumpen bestehen in der Regel aus einem Außen- und einem Innengerät. Letzteres hat laut EHPA einen Geräuschpegel zwischen 18 und 30 Dezibel - etwa so laut wie ein Flüstern.
Die meisten Außengeräte haben einen Wert von etwa 60 Dezibel, was mit einer normalen Unterhaltung oder einem mäßigen Regenfall verglichen wird.
"Denken Sie auch daran, dass Wärmepumpen im Sommer, wenn Sie sich im Garten aufhalten, normalerweise nicht laufen, da keine Heizung benötigt wird", sagt Jan Rosenow. Der Direktor des Regulatory Assistance Project (RAP), einer Nichtregierungsorganisation für saubere Energie mit Sitz in Großbritannien, hat auf X einen hilfreichen Thread über falsche Wärmepumpenmythen zusammengestellt, in dem Sie weitere Fakten finden, die Sie bei Ihren Energieentscheidungen unterstützen.