Haben Sie Schwierigkeiten, die verschiedenen Arten von Wärmepumpen zu verstehen? Im Jahr 2020 nutzten fast die Hälfte aller neuen Wohngebäude in Deutschland eine Wärmepumpe. In diesem Artikel werden die unterschiedlichen Typen: Luftwärmepumpe, Erdwärmepumpe, Wasserwärmpumpe erklärt.
💡 Zusammenfassung
- Fast die Hälfte aller neuen Wohngebäude in Deutschland nutzten im Jahr 2020 eine Wärmepumpe.
- Luft/Wasser-Wärmepumpen sind preiswert (8.000-16.000 Euro) und leicht zu installieren, aber sie erzeugen Lärm (50-65 Dezibel).
- Sole/Wasser-Wärmepumpen sind effizient (JAZ von 4,1), benötigen aber viel Platz für Kollektoren (ca. 300 m²) und hohe Investitionen (12.000-15.000 Euro).
- Wasser/Wasser-Wärmepumpen haben die höchste Effizienz (JAZ über 5), benötigen jedoch zwei Brunnen und kosten 9.000 bis 12.000 Euro.
- Luft/Luft-Wärmepumpen sind gut für kleine, gut isolierte Häuser und arbeiten wie Klimaanlagen, sie sind einfach zu installieren, verlieren jedoch bei kälteren Temperaturen an Effizienz.
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Arten von Wärmepumpen
Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die sich durch ihre Wärmequelle unterscheiden. Diese Arten sind für unterschiedliche Heizungssysteme und Energiequellen geeignet.
Wärmepumpentyp Luft/Wasser
Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Wärmequelle. JAZ liegt bei über 3 und die Effizienz bei 3,1. Diese Pumpen kosten zwischen 8.000 und 16.000 Euro in der Anschaffung.
Luft/Wasser-Wärmepumpen erzeugen Lärmemissionen von 50 bis 65 Dezibel. Sie sind ideal für Fußbodenheizungen und Heizkörper. Diese Pumpentypen lassen sich leicht installieren und bieten eine gute CO2-Bilanz.
Luft/Wasser-Wärmepumpen sind effizient und kostengünstig.
Wärmepumpentyp Sole/Wasser
Sole/Wasser-Wärmepumpen nutzen Erdwärme für die Gebäudeheizung. Mit einer JAZ von über 4 und einer Effizienz von 4,1 arbeiten sie sehr effizient. Die Anschaffungskosten liegen bei 12.000 bis 15.000 Euro.
Kollektoren brauchen etwa 300 Quadratmeter Platz im Garten oder Hof.
Der Verdampfer entzieht der Sole Wärme aus dem Erdreich. Diese Wärme wird dann durch den Verdichter im Kreislaufprozess für die Heizung auf ein höheres Niveau gebracht. Sole/Wasser-Wärmepumpen eignen sich gut für große Grundstücke mit viel Platz für die Kollektoren.
Wärmepumpentyp Wasser/Wasser
Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe nutzt die Wärme aus dem Grundwasser. Dafür sind zwei Brunnen nötig. Einer entnimmt das Wasser, der andere führt es zurück. Diese Wärmepumpen haben eine hohe Effizienz und erreichen eine JAZ von über 5.
Die Anschaffungskosten liegen zwischen 9.000 und 12.000 Euro.
Die Energieeinsparung dieser Systeme ist besonders hoch. Die Effizienz kann bis zu 5 betragen. Wasserwärmepumpen sind ideal für größere Gebäude oder Passivhäuser. Sie benötigen jedoch ausreichend Platz für die Brunnenanlagen und gestatten den Einsatz von erneuerbarer Energie auf effektive Weise.
Wärmepumpentyp Luft/Luft
Luft-Luft-Wärmepumpen nutzen 20% Elektroenergie und 80% Energie aus der Luft. Sie entziehen, wie die Luft/Wasser-Wärmepumpe, der Außenluft Wärme, geben diese jedoch direkt an die Raumluft ab
Sie eignen sich gut für kleine Häuser oder Wohnungen. Diese Wärmepumpen sind besonders effizient in gut isolierten Gebäuden.
Sie arbeiten ähnlich wie Klimaanlagen, können jedoch sowohl heizen als auch kühlen. Mit einer Energieeinsparung von bis zu 80% aus erneuerbaren Quellen sind sie eine umweltfreundliche Option.
Ein weiterer Vorteil ist die einfache Installation. Im Vergleich zu anderen Systemen sind sie kostengünstiger und benötigen keine teuren Erdsonden oder Brunnen. Da sie auf Außenluft angewiesen sind, kann ihre Effizienz bei extrem kalten Temperaturen sinken.
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe ist ideal für milde Klimazonen
📋 Energiequellen und Funktionsweise
Verschiedene Wärmepumpen nutzen unterschiedliche Energiequellen wie Erdwärme, Außenluft und Grundwasser.
- Umweltwärmeaufnahme (1): Die Wärmepumpe entzieht Wärme aus der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) und das Kältemittel verdampft.
- Kompression (2): Das gasförmige Kältemittel wird komprimiert, wodurch Druck und Temperatur steigen.
- Wärmeverteilung (3): Das heiße Kältemittel gibt seine Wärme im Hausheizungssystem ab und kondensiert wieder.
- Expansion (4): Das flüssige Kältemittel wird durch ein Expansionsventil entspannt, wodurch es abkühlt.
- Wärmeaustausch (5): Das abgekühlte Kältemittel nimmt erneut Wärme aus der Umgebung auf und der Zyklus beginnt von vorne.
- Kältemittelkreislauf (6): Der Kältemittelkreislauf läuft kontinuierlich, nimmt Wärme auf, komprimiert, gibt Wärme ab, entspannt und beginnt wieder von vorne.
Erdwärme
Erdwärmepumpen nutzen die Wärme aus dem Boden. Sie liefern 80% der benötigten Energie aus der Erdwärme und nur 20% aus elektrischer Energie. Die Bohrkosten liegen zwischen 45 und 100 Euro pro Meter.
Sole-Wasser-Wärmepumpen, die auch Erdwärme nutzen, haben eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4,1.
Für den Betrieb der Kollektoren benötigt man eine Fläche von etwa 300 m². Erdwärmepumpen sind sehr effizient und eignen sich gut für den Einsatz in Passivhäusern. Der Einsatz reduziert die Heizkosten und verbessert die Energieeffizienz des Hauses.
Diese Systeme tragen auch zur Nutzung erneuerbarer Energien bei und entlasten die Umwelt.
Außenluft
Außenluft ist eine der häufigsten Wärmequellen für Wärmepumpen. Luft/Wasser-Wärmepumpen nutzen sie, um Energie zu gewinnen. Diese Systeme haben einen COP von 3,5 bis 4,5 und eine Effizienz von 3,1.
Das bedeutet, dass sie aus einer Einheit Strom bis zu 4,5 Einheiten Heizwärme erzeugen können.
Ein Nachteil dieser Wärmepumpen ist die Lautstärke. Die Außeneinheiten können Lärmemissionen von 50 bis 65 Dezibel verursachen. „Außenluft-Wärmepumpen sind laut“, sagt Experte Peter Müller.
Dies kann in Wohngebieten störend sein. Trotzdem bleiben sie beliebt wegen ihrer guten Effizienz und einfachen Installation.
Grundwasser
Grundwasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme des Grundwassers. Diese haben eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von bis zu 5 und sind somit sehr effizient. Der COP liegt bei etwa 5,0 bis 6,0.
Zwei Brunnen sind notwendig: ein Saugbrunnen und ein Schluckbrunnen.
Die Anforderungen an die Wasserqualität sind hoch. Es besteht das Risiko der thermischen Erschöpfung des Grundwassers. Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe kann hier eine Alternative sein.
Vergleich der Wärmepumpensysteme
Alle Wärmepumpentypen nutzen verschiedene Energiequellen und haben unterschiedliche Effizienzklassen. Einige sind kostengünstiger, während andere besser für bestimmte Standorte oder Heizsysteme geeignet sind.
Effizienz und Wirkungsgrad
Wärmepumpen haben unterschiedliche Wirkungsgrade. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe hat einen COP von 3,5 bis 4,5. Das bedeutet: Sie erzeugt 3,5 bis 4,5 Mal mehr Wärmeenergie als sie elektrische Energie verbraucht.
Sole/Wasser-Wärmepumpen sind noch effizienter mit einem COP von 4,5 bis 5,0. Am effizientesten sind Wasser/Wasser-Wärmepumpen mit einem COP von 5,0 bis 6,0.
Je höher die Jahresarbeitszahl (JAZ), desto energieeffizienter ist die Wärmepumpe. Eine höhere JAZ zeigt eine bessere Leistung über das Jahr verteilt. Effizienz hängt auch von der Energiequelle ab.
Erdwärme und Grundwasser bieten stabile Temperaturen, was zu besseren COP-Werten führt. Außenluft ist variabler und weniger effizient. Ein gut geplantes System maximiert die Effizienz und senkt die Energiekosten langfristig.
Kosten im Vergleich
Kosten spielen eine große Rolle bei der Wahl der passenden Wärmepumpe. Die Anschaffungskosten für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe liegen zwischen 8.000 und 16.000 Euro. Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe kostet zwischen 12.000 und 15.000 Euro.
Das Bohrverfahren für Erdwärme schlägt zusätzlich mit 45 bis 100 Euro pro Meter zu Buche.
Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe bewegt sich preislich im Bereich von 9.000 bis 12.000 Euro. Auch die Betriebskosten variieren je nach Typ und Energiequelle. Beispielsweise ist die Nutzung von Erdwärme oft effizienter, jedoch mit höheren Anfangskosten für Bohrungen verbunden.
Geeignete Einsatzbereiche
Luft/Wasser-Wärmepumpen passen gut zu Altbauten wegen ihrer niedrigen Investitionskosten. Diese Systeme nutzen Außenluft und sind einfach zu installieren. Sie bieten eine kostengünstige Lösung für die Warmwasserbereitung und Heizung.
Sole/Wasser-Wärmepumpen sind ideal für Häuser mit großen Gärten. Sie brauchen Platz für Sonden oder Flächenkollektoren. Diese Systeme nutzen Erdwärme und bieten hohe Energieeffizienz.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen eignen sich in Regionen mit guter Grundwasserqualität und bieten eine sehr hohe Effizienz.
Die richtige Wärmepumpe steigert nicht nur die Energieeffizienz, sondern auch den Wohnkomfort.
Vor- und Nachteile verschiedener Wärmepumpen
Wärmepumpenheizungen spielen eine große Rolle bei der Wärmewende und dem Einsatz erneuerbarer Energiequellen. Jede Art hat spezifische Vorteile und Nachteile, die den Energieverbrauch und die Effizienz beeinflussen.
Luft/Wasser-Wärmepumpe
Luft/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Außenluft als Wärmequelle. Sie entziehen der Luft Energie und übertragen diese an das Heizungssystem. Die Effizienz einer solchen Anlage beträgt etwa 3,1.
Die Anschaffungskosten liegen bei 8.000 bis 16.000 Euro, was sie zu einer preiswerten Alternative macht.
Luft/Wasser-Wärmepumpen sind relativ platzsparend und benötigen nur 0,5 bis 1,2 Quadratmeter Platz. Sie verursachen Lärmemissionen von 50 bis 65 Dezibel. Diese Wärmepumpen eignen sich besonders gut für Neubauten und gut gedämmte Häuser.
Die Installation ist einfach und die Wartungskosten bleiben niedrig.
Sole/Wasser-Wärmepumpe
Sole/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Erdwärme aus dem Boden. Sie sind besonders effizient mit einem Wirkungsgrad von 4,1. Anschaffungskosten liegen zwischen 12.000 und 15.000 Euro.
Für die Installation benötigt man Platz für Kollektoren, etwa 300 m².
Diese Wärmepumpen arbeiten leise und stören nicht. Sie eignen sich gut für Gebiete mit stabilen Bodentemperaturen. Sole-Wärmepumpen bieten eine umweltfreundliche Heizlösung und können durch die Nutzung der erneuerbaren Energiequelle Erdwärme langfristig Kosten sparen.
Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Wasser/Wasser-Wärmepumpen nutzen Grundwasser als Energiequelle. Sie können Effizienzwerte von bis zu 5 erreichen. Diese Systeme sind jedoch teurer, mit Anschaffungskosten zwischen 9.000 und 12.000 €.
Die Installation erfordert zwei Brunnen, was Platz benötigt.
Diese Wärmepumpen erzeugen nur geringe Lärmemissionen, ideal für ruhige Wohngebiete. Sie eignen sich gut für den Einsatz in Gebieten mit ausreichend Grundwasser. Der Kompressor und Wärmetauscher dieser Pumpen arbeiten effizient und leise.
Tabellarischer Vergleich
| Kategorie | Luft/Wasser | Sole/Wasser | Wasser/Wasser |
|---|---|---|---|
| COP (Effizienz) | 3,5 – 4,5 | 4,5 – 5,0 | 5,0 – 6,0 |
| Jahresarbeitszahl (JAZ) | bis 3,1 | bis 4,1 | bis 5,0 |
| Anschaffungskosten (EUR) | 8.000 – 16.000 € | 12.000 – 15.000 € | 9.000 – 12.000 € |
| Installation | Einfach, platzsparend | Platz für 300m² Kollektoren | 2 Brunnen notwendig |
| Lärmemissionen (Dezibel) | 50 – 65 | ca. 48 – 55 | ca. 48 – 55 |
| Energiequelle | Außenluft | Erdwärme | Grundwasser |
| Besondere Anforderungen | Gut für Neubauten | Stabiler Boden, Platzbedarf | Ausreichend Grundwasser |
| Vorteile | Preiswert, einfache Installation | Hohe Effizienz, leiser Betrieb | Sehr hohe Effizienz, leise |
| Nachteile | Lärmemissionen, weniger effizient bei kalten Temperaturen | Hohe Anfangskosten für Bohrungen | Teuer, Platz für Brunnen notwendig |
Auswahl der richtigen Wärmepumpe
Eine gute Auswahl der Wärmepumpe hängt vom Standort und den Kosten ab. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren!
Bedarfsermittlung und Dimensionierung
Bei der Auswahl einer Wärmepumpe ist die Bedarfsermittlung entscheidend. Die benötigte Heizwärme (kWh/a) hängt stark von der Gebäudegröße und dem Dämmstandard ab. Ein gut gedämmtes Gebäude benötigt weniger Wärme, was die Investitionskosten senken kann.
Die Berechnung des Jahresarbeitszahl (JAZ) ist dabei ein wichtiger Faktor. JAZ = Heizwärme (kWh/a) / Strom (kWh/a). Eine höhere JAZ bedeutet eine energieeffizientere Wärmepumpe.
Neben der Jahresarbeitszahl bleiben weitere Aspekte zu beachten. Der Standort beeinflusst die Effizienz der Wärmepumpe. Zum Beispiel sind Sole/Wasser-Wärmepumpen oft in ländlichen Gebieten effizienter, während Luft/Wasser-Wärmepumpen in städtischen Bereichen besser funktionieren können.
Erneuerbare Energiequellen wie Solarthermie können zusätzlich genutzt werden, um den Energiebedarf zu decken. Achten Sie auch auf Energieeffizienzklassen wie A+++, um Betriebskosten zu minimieren.
Berücksichtigung des Standorts
Die Lage des Hauses spielt eine große Rolle bei der Wahl der Wärmepumpe. In bewohnten Gebieten erzeugen Außeneinheiten von Gaswärmepumpen und Splitgeräten höhere Lautstärke.
Flächenkollektoren oder Erdwärmesonden benötigen Platz im Garten. Bei einer Sole/Wasser-Wärmepumpe ist die Planung des Gartens entscheidend.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen erfordern eine gute Qualität des Grundwassers. Ein Brunnen sichert die Versorgung. Hier muss man den Wasserschutz beachten. Erdregister und Erdwärme bieten nachhaltige Optionen für den Wärmeübertrag und Wärmetransport.
Abwägung der Investitions- und Betriebskosten
Anschaffungskosten variieren stark. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe kostet zwischen 8.000 und 16.000 Euro. Die Sole/Wasser-Variante liegt bei 12.000 bis 15.000 Euro. Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe bewegt sich zwischen 9.000 und 12.000 Euro.
Betriebskosten sind ebenfalls unterschiedlich. Luft/Wasser-Wärmepumpen verursachen höhere Stromkosten. Sole- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind günstiger im Betrieb. Wartung kostet jährlich etwa 250 Euro.
Aktuelle Trends und Innovationen
Technologie wächst schnell bei Wärmepumpen. Neue Systeme bieten mehr Effizienz und Komfort.
Hochtemperatur-Wärmepumpen
Hochtemperatur-Wärmepumpen arbeiten mit Vorlauftemperaturen von 60 bis 100 Grad Celsius. Sie sind ideal für ältere Gebäude, die hohe Temperaturen für Radiatoren benötigen. Eine Hochtemperatur Luft-Wasser-Wärmepumpe gewinnt 65% ihrer Energie aus der Luft.
Das sorgt für eine hohe Energieeffizienz und senkt die Betriebskosten.
Diese Wärmepumpen erreichen oft die Energieeffizienzklasse A++. Sie sind eine gute Wahl für Hybridheizungen, da sie flexibel kombinierbar sind. Auch in bestehenden Heizsystemen lassen sie sich leicht integrieren.
Kältemittel in Hochtemperatur-Wärmepumpen müssen extreme Temperaturen aushalten können. Diese Pumpen bieten zudem eine gute Wärmeübertragung und Verteilung im Haus.
Intelligente Steuerungssysteme
Intelligente Steuerungssysteme optimieren die Effizienz von Wärmepumpen enorm. Smarte Technologien erhöhen die Jahresarbeitszahl (JAZ) und machen die Pumpen leistungsfähiger. Integration in Smart-Home-Systeme ermöglicht eine genaue Anpassung an die Bedürfnisse der Bewohner.
Solche Systeme überwachen kontinuierlich den Energieverbrauch und passen den Betrieb der Wärmepumpen an. Das spart nicht nur Energie, sondern auch Kosten. Mit einer intelligenten Steuerung können Wärmepumpen nahtlos in bestehende Heizungsanlagen integriert werden, wodurch die Wärmeverteilung perfektioniert wird.
Integration in bestehende Heizsysteme
Hybride Lösungen bieten sich an, um eine Wärmepumpe in bestehende Heizsysteme zu integrieren. Zum Beispiel können Gas- oder Ölheizungen mit Wärmepumpen kombiniert werden. Diese Kombination senkt die Betriebskosten und steigert die Effizienz des Systems.
Ein bestehendes Heizsystem kann durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe ergänzt werden. Diese nutzt die Außenluft als Energiequelle und reduziert so den Bedarf an Erdgas. Eine Sole/Wasser-Wärmepumpe hingegen nutzt Erdwärme und ist ideal für Regionen mit kalten Wintern.
Fazit
Wärmepumpen sind umweltfreundliche Heizsysteme. Sie nutzen natürliche Wärmequellen und senken dadurch die CO2-Emissionen. Die richtig gewählte Wärmepumpe sollte an den Gebäudetyp angepasst werden.
Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind effizienter als Luft/Wasser-Wärmepumpen.
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Häufig gestellte Fragen
Es gibt vier Haupttypen von Wärmepumpen: Luft/Wasser, Sole/Wasser, Wasser/Wasser und Luft/Luft-Wärmepumpen, die je nach Wärmequelle Luft, Erdwärme oder Grundwasser verwenden.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind am effizientesten, da sie Wärme aus dem Grundwasser nutzen und eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von über 5 erreichen können.
Die Kosten variieren je nach Typ: Luft/Wasser-Wärmepumpen kosten zwischen 8.000 und 16.000 Euro, Sole/Wasser-Wärmepumpen zwischen 12.000 und 15.000 Euro, und Wasser/Wasser-Wärmepumpen liegen zwischen 9.000 und 12.000 Euro.
Luft/Luft-Wärmepumpen sind gut für kleinere, gut isolierte Häuser, da sie wenig Platz benötigen und ähnlich wie Klimaanlagen arbeiten.
Luft/Wasser-Wärmepumpen sind einfach zu installieren und relativ günstig, aber sie verursachen Lärm und sind bei extrem kalten Temperaturen weniger effizient.
✍️ Geschrieben von:
Sebastian, ein erfahrener Experte mit über zehn Jahren Erfahrung im Bereich Wärmepumpen und erneuerbarer Energien, war früher selbständiger Heizungsbauer. Mit seinem fundierten Wissen über Wärmepumpentechnologie und praktischer Erfahrung bietet er wertvolle Einblicke und praxisnahe Ratschläge. Seine Expertise erstreckt sich auf die Planung und Umsetzung von Wärmepumpenanlagen sowie auf das Verständnis für aktuelle Trends und Entwicklungen im Bereich erneuerbarer Energien.
