Bisher wurden in Europa rund 24 Millionen Wärmepumpen installiert – hier erfahren Sie, warum sie in verschiedenen Ländern und unter verschiedenen Bedingungen gut funktionieren.
Trotz eines Umsatzrückgangs im letzten Jahr erobern Wärmepumpen Europa weiterhin im Sturm.
Diese Geräte nehmen Energie aus der Luft, dem Boden oder dem Wasser auf und wandeln sie in Wärme oder kühle Luft um. Doch wie, wann und wo wirken sie genau?
Angesichts der Dringlichkeit der Energiewende ist es verständlich, dass die Diskussionen darüber, welche erneuerbaren Lösungen am besten sind, ziemlich hitzig werden können. Und die Chancen stehen gut, dass Sie Wärmepumpen zunächst positiv oder negativ kennengelernt haben, bevor Sie sich mit den Grundlagen auseinandersetzen.
Immer mehr Menschen nehmen die Technologie an. Die 24 Millionen Wärmepumpen, die jetzt in Europa installiert sind, vermeiden Treibhausgasemissionen, die der Entfernung von 7,5 Millionen Autos von der Straße entsprechen.
Wenn Sie also darüber nachdenken, auch Besitzer einer Wärmepumpe zu werden, sollten Sie Folgendes wissen.
Wie funktionieren Wärmepumpen?
Luft-, Wasser- und Erdwärmepumpen arbeiten, indem sie diesen Quellen Energie entziehen und sie in Wärme oder kalte Luft umwandeln. Dies geschieht innerhalb des „Kältemittelkreislaufs“ – mit seinen vier Phasen Verdampfung, Kompression, Kondensation und Expansion, erklärt die European Heat Pump Association (EPHA).
Im Wesentlichen wird die gesammelte Wärme dazu verwendet, das Kältemittel im Wärmetauscher der Pumpe in Gas umzuwandeln, das dann im Kompressor auf einen hohen Druck konzentriert wird, was zu einem Temperaturanstieg führt. Für den Betrieb dieses Teils der Maschine wird zusätzliche Energie benötigt – idealerweise aus Ökostrom, der den gesamten Prozess klimaneutral machen würde.
Der heiße und unter hohem Druck stehende Dampf durchläuft dann den zweiten Wärmetauscher, den sogenannten Kondensator. Hier gibt das Kältemittel Wärme an das Heizsystem des Hauses ab – sei es ein wasserbasiertes System wie Heizkörper oder eine Fußbodenheizung oder eine Klimaanlage.
Durch die Abgabe seiner Wärme gelangt das Kältemittel wieder in einen flüssigen Zustand, der dann durch eine Drucksenkvorrichtung (das Expansionsventil) geleitet wird, bevor der Kreislauf von vorne beginnt.
Wärmepumpen können in Wohnhäusern, Büros und in industriellen Umgebungen eingesetzt werden. Sie haben die Tugend, sehr effizient zu sein; Für jede zugeführte Energieeinheit werden etwa drei Wärmeeinheiten abgegeben.
Funktionieren Wärmepumpen in kalten Klimazonen?
Dies ist einer der größten Mythen über Wärmepumpen. Die Realität ist, dass die vier Länder mit dem größten Anteil an Wärmepumpen – Norwegen (60 Prozent der Haushalte), Schweden (43 Prozent), Finnland (41 Prozent) und Estland (34 Prozent) – mit den kältesten zu kämpfen haben Winter in Europa.
Eine aktuelle Studie ergab, dass Wärmepumpen erfolgreich in Ländern installiert werden können, in denen die Wintertemperaturen selten unter -10 °C fallen, was den größten Teil des Kontinents ausmacht. Selbst bei einer Temperatur von -30 °C können sie noch effizienter sein als elektrische Heizungen.
Der Grund dafür ist, dass Außenluft und Wasser auch bei Minustemperaturen, die uns zum Frösteln bringen, noch nützliche Energiemengen enthalten. Das wichtigste Maß hierfür ist der „Leistungskoeffizient“ (COP), also die Wärme, die für jede zugeführte Energieeinheit erzeugt werden kann.
Die meisten Häuser werden feststellen, dass ihre Wärmepumpen im Jahresdurchschnitt einen COP von drei bis vier haben. Zwar wird ihre Effizienz umso geringer, je kälter es wird, aber Studien zeigen, dass Wärmepumpen auch bei Kälteeinbrüchen erstaunlich gut mithalten können.
In Finnland beispielsweise zeigten Labortests an einigen marktführenden Wärmepumpen, dass zwei Modelle COPs über zwei bei etwa -20 °C haben. Und bei -30 °C liegen die COPs immer noch über eins, sodass immer noch Wärme bereitgestellt werden kann.
Laut einer anderen Studie könnten Erdwärmepumpen in diesen Klimazonen besser sein, da sich die Bodentemperaturen zwischen den Jahreszeiten nicht so stark verändern (und die Geräte keine Energieabtauung benötigen).
Ein EPHA-preisgekröntes Projekt in Finnland kombiniert Geothermie mit Wärmepumpentechnologie, um ein mobiles System zu schaffen, das Baustellen mit Strom versorgt. Der „Geolo“-Betrieb in Vantaa ist bis -30 °C effizient und wurde für den Bau einer weiterführenden Schule und Wohnraums genutzt.
Können Wärmepumpen in Alt- und Bestandsgebäuden installiert werden?
In Europa sind rund 20 Millionen Wärmepumpen installiert – sie vermeiden 54 Megatonnen CO2, ungefähr die jährlichen Emissionen Griechenlands.
Viele Menschen würden sich gerne der Wärmepumpenwelle anschließen, sind sich aber nicht sicher, ob die Geräte für ihr Zuhause geeignet sind.
Eine Sorge besteht darin, dass sie in alten Gebäuden nicht funktionieren. EPHA sagt jedoch, dass Wärmepumpen für jeden Gebäudetyp geeignet sind, sofern das vorhandene Heiz- oder Kühlsystem kompatibel ist.
Ein staatlich finanziertes Projekt im Vereinigten Königreich hat gezeigt, dass sie in Häusern aller Stilrichtungen und Epochen eingebaut werden können, von viktorianischen Reihenhäusern bis hin zu Doppelhäusern aus der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg und Wohnblöcken aus den 1960er Jahren.
„Wärmepumpen, die mit sauberer, erneuerbarer Energie betrieben werden, werden der Schlüssel zur Erwärmung britischer Häuser in einer Netto-Null-Zukunft sein“, sagte Lord Callanan, Minister für Energie und sauberes Wachstum.
„Dieser Versuch zeigt, dass kohlenstoffarme Heizsysteme eine wirksame Alternative für Häuser aller Art und jeden Alters sind. Da sich die Technologie im Laufe des nächsten Jahrzehnts weiter verbessert und die Kosten sinken, werden sie für Verbraucher zur selbstverständlichen und erschwinglichen Wahl.“
Die Bath Abbey in England zeigt, dass selbst das prächtigste alte Gebäude Platz für eine Wärmepumpe schaffen kann. Der größte Stolperstein für die Briten ist jedoch nicht die Baugenehmigung, sondern die Kosten.
Laut Energy Systems Catapult wurden die meisten Wärmepumpen im Vereinigten Königreich bislang von wohlhabenden Erstanwendern, Bauträgern oder Sozialvermietern in großen, nicht an das Gasnetz angeschlossenen Häusern installiert.
Ist der Betrieb von Wärmepumpen teurer als der von Gaskesseln?
Es besteht kein Zweifel, dass Wärmepumpen derzeit für viele Menschen unerschwinglich teuer sind.
Die Anschaffung und Installation einer Luftwärmepumpe kostet etwa 10.000 £ (11.500 €). Die durchschnittlichen Vorabkosten sind etwa zwei- bis viermal höher als bei Gaskesseln.
Auch der Strompreis ist teurer als der Gaspreis – in Großbritannien beträgt er etwa das Dreifache pro Einheit. Leider kann dies die Effizienzeinsparungen durch den Einsatz einer Pumpe schmälern, aber es hängt von den Energiepreisen in Ihrem Land ab – wie dieser praktische Rechner der Internationalen Energieagentur (IEA) zeigt.
Und die IEA gibt an, dass Wärmepumpen den Verbrauchern langfristig Geld sparen und sie gleichzeitig vor Preisschocks schützen können. Einem Bericht aus dem Jahr 2022 zufolge beliefen sich die Ersparnisse der privaten Haushalte in Europa auf rund 840 Euro.
„Mit angemessener Unterstützung für ärmere Haushalte zur Bewältigung der Vorlaufkosten können Wärmepumpen die Energiearmut sinnvoll bekämpfen“, heißt es weiter.
Dies hängt natürlich von nationalen politischen Entscheidungen ab, mit einer Reihe von Förderangeboten in ganz Europa.
Funktionieren Wärmepumpen nur in gut isolierten Häusern?
Mit der Anschaffung einer Wärmepumpe sind weitere Kosten verbunden. Da das von ihnen erzeugte Warmwasser eine niedrigere Temperatur hat als Gaskessel, sind größere Heizkörper von Vorteil.
Doppelverglasung und andere Maßnahmen zur Verbesserung der Isolierung tragen außerdem dazu bei, dass Ihr Zuhause mehr Wärme speichert, was jedoch alles mit Kosten verbunden ist.
Allerdings, so ein Experte, „müssen Häuser nicht aufwändig renoviert werden, um den Einbau einer Wärmepumpe zu ermöglichen.“
Marek Miara fügt im Wissenschaftsblog des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) hinzu, dass eine Wärmepumpe umso effizienter arbeiten kann, je geringer die Wärmeverluste sind. Daher sind Sanierungsmaßnahmen zur Reduzierung des Heizenergiebedarfs wie bei jedem anderen Heizsystem durchaus sinnvoll.
Sind Wärmepumpen laut?
Erdwärmepumpen machen überhaupt nicht viel Lärm.
Luftwärmepumpen bestehen im Allgemeinen aus einem Außen- und einem Innengerät. Der letzte Teil hat im Allgemeinen Schallpegel zwischen 18 und 30 Dezibel – laut EHPA etwa die Lautstärke eines Flüsterns.
Die meisten Außengeräte haben einen Wert von etwa 60 Dezibel, was im Vergleich zu normalen Gesprächen oder mäßigem Regen liegt.
„Denken Sie auch daran: Im Sommer, wenn Sie im Garten sind, laufen Wärmepumpen meist nicht, da keine Heizung benötigt wird“, sagt Jan Rosenow. Der Direktor des Regulatory Assistance Project (RAP), einer im Vereinigten Königreich ansässigen NGO für saubere Energie, hat eine hilfreiche Zusammenstellung zusammengestellt Faden von falschen Mythen über Wärmepumpen auf X, wo Sie weitere Faktenprüfungen finden, die Ihnen bei Ihrer Energieentscheidung helfen.
