Wärmepumpen als zentrale Technologie der Wärmewende

Wärmepumpen sind eine sehr effiziente und umweltfreundliche Methode zur Beheizung von Gebäuden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizsystemen, die durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas Wärme erzeugen, nutzt eine Wärmepumpe die in der Umgebung vorhandene Wärmeenergie. Das bedeutet, dass sie eine viel höhere Effizienz aufweist und somit weniger Energie benötigt, um das gleiche Heizniveau zu erreichen.

Die Effizienz wird durch den sogenannten COP (Coefficient of Performance) angegeben. Der COP beschreibt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Wärme und der benötigten elektrischen Energie. Je höher der COP, desto effizienter ist die Wärmepumpe.

Moderne Wärmepumpen haben einen COP von mindestens 3, was bedeutet, dass sie für jede eingesetzte kWh elektrischer Energie mindestens 3 kWh Wärme erzeugen. Einige Modelle können sogar einen COP von über 5 erreichen.

Ein wichtiger Faktor für die Effizienz von Wärmepumpen ist die Art der Wärmequelle. Die Wärmepumpe kann notwendige Energie entweder aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser gewinnen. Jede dieser Quellen hat ihre Vor- und Nachteile.

Eine Luft-Wärmepumpe ist in der Regel am einfachsten zu installieren und erfordert keine Erdarbeiten. Allerdings kann ihre Effizienz bei sehr niedrigen Temperaturen abnehmen.

Eine Erd-Wärmepumpe nutzt die konstante Temperatur des Erdreichs als Wärmequelle und ist daher besonders effizient. Allerdings erfordert ihre Installation aufgrund der notwendigen Erdarbeiten mehr Aufwand und Kosten.

Eine Grundwasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Wärmequelle und ist ebenfalls sehr effizient. Allerdings erfordert sie eine Genehmigung und hat höhere Anschaffungskosten als Luft-Wärmepumpen.

Wärmepumpen haben im Vergleich zu anderen Heizsystemen wie Öl- oder Gasheizungen mehrere Vorteile. Zum einen nutzen sie erneuerbare Energiequellen wie Luft, Erdwärme oder Wasser, die in unbegrenzter Menge zur Verfügung stehen. Zum anderen ist der Wirkungsgrad von Wärmepumpen deutlich höher als bei konventionellen Heizsystemen.

Das bedeutet, dass sie bei gleicher Leistung weniger Energie verbrauchen und damit Kosten und CO2-Emissionen einsparen.

Darüber hinaus ist das Heizen mit einer Wärmepumpe sehr umweltfreundlich, da es keine Emissionen von Treibhausgasen verursacht. Auch wenn der Strom, der zur Betreibung der Wärmepumpe benötigt wird, nicht aus erneuerbaren Energien stammt, ist das Heizen mit einer Wärmepumpe dennoch umweltfreundlicher als das Heizen mit fossilen Brennstoffen.

Ein weiterer Vorteil von Wärmepumpen ist ihre Flexibilität. Sie können sowohl für die Heizung als auch für die Kühlung von Gebäuden eingesetzt werden, da sie in der Lage sind, die Wärmeenergie aus dem Gebäude abzuführen und abzukühlen. Außerdem können sie in Kombination mit Photovoltaik-Anlagen genutzt werden, um den selbst erzeugten Strom für die Heizung zu nutzen und den Eigenverbrauch zu erhöhen.

Um eine Rentabilitätsberechnung für eine Wärmepumpe in einem Einfamilienhaus mit 150 qm Wohnfläche zu erstellen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, wie zum Beispiel die Energiepreise, die Anschaffungskosten der Wärmepumpe, die Installationskosten und die zu erwartenden Einsparungen.

Als Beispiel nehmen wir eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem COP von 4,5, einer Heizleistung von 8 kW und einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,8. Die durchschnittlichen Anschaffungskosten für eine solche Wärmepumpe betragen etwa 10.000 bis 15.000 Euro. Die Kosten für die Installation hängen von den örtlichen Gegebenheiten ab und können zwischen 5.000 und 10.000 Euro liegen.

Um die Rentabilität der Wärmepumpe zu berechnen, müssen wir zuerst den Wärmebedarf des Hauses ermitteln. Laut Energieeinsparverordnung (EnEV) beträgt der Heizwärmebedarf für ein Einfamilienhaus mit 150 qm Wohnfläche etwa 80 kWh/m²/Jahr. Das bedeutet, dass der Wärmebedarf für das Haus insgesamt bei 12.000 kWh pro Jahr liegt.

Mit einer JAZ von 3,8 bedeutet dies, dass die Wärmepumpe 12.000 kWh / 3,8 = 3.158 kWh elektrische Energie benötigt, um das Haus zu beheizen. Wenn wir einen Strompreis von 0,40 Euro/kWh annehmen, würde das bedeuten, dass die Stromkosten für die Wärmepumpe etwa 1263 Euro pro Jahr betragen.

Vergleichen wir dies mit den Kosten für eine herkömmliche Heizung. Angenommen, das Haus würde mit Gas beheizt werden. Der Gaspreis liegt derzeit bei etwa 0,12 Euro/kWh. Wenn wir davon ausgehen, dass eine Gasheizung einen Wirkungsgrad von 85% hat, bedeutet dies, dass die Gasheizung 12.000 kWh / 0,85 = 14.118 kWh Gas benötigen würde, um das Haus zu beheizen. Die Gasheizung würde also etwa 1694 Euro pro Jahr kosten.

Daraus ergibt sich, dass die Wärmepumpe in diesem Beispiel jährlich etwa 430 Euro weniger kostet als eine Gasheizung. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass die Gaspreise in Zukunft weiter steigen könnten, was die Vorteile einer Wärmepumpe noch stärker betonen würde.

In der Regel sind Wärmepumpen auf lange Sicht rentabel, da sie durch ihre hohe Effizienz und die Nutzung erneuerbarer Energien langfristig Kosten einsparen können. Allerdings ist die Rentabilität auch von den individuellen Gegebenheiten abhängig, wie beispielsweise der Größe des Gebäudes, der vorhandenen Dämmung und der individuellen Heizgewohnheiten.

Die Investitionskosten für eine Wärmepumpe sind zwar höher als bei einer herkömmlichen Heizung, jedoch können durch staatliche Förderungen und Einsparungen bei den Energiekosten die Investitionskosten auf lange Sicht wieder ausgeglichen werden. Im Rahmen einer professionellen Beratung eines Energieberaters wird eine Investitions- und Rentabilitätsplanung durchgeführt. Auch kann der Energieberater die Fördermittel für Sie beantragen.

Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Gebäudes, der Dämmung und der gewünschten Raumtemperatur. Ein entscheidender Faktor ist die Effizienz der Wärmepumpe, die wiederum vom COP abhängt.

Die allgemeine Formel zur Berechnung des Stromverbrauchs einer Wärmepumpe lautet:

Stromverbrauch = Leistung x Betriebszeit x Effizienz

Die Leistung wird in Watt (W) gemessen und gibt an, wie viel Energie die Wärmepumpe pro Zeiteinheit aufnimmt oder abgibt. Die Betriebszeit wird in Stunden (h) angegeben und gibt an, wie lange die Wärmepumpe pro Tag oder Woche in Betrieb ist. Die Effizienz wird in Prozent (%) angegeben und gibt an, wie effizient die Wärmepumpe bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärmeenergie ist.

Um den Stromverbrauch einer Wärmepumpe zu berechnen, müssen Sie zuerst die Leistung der Wärmepumpe in Watt ermitteln. Dies kann normalerweise aus der technischen Dokumentation oder von der Wärmepumpenfirma selbst entnommen werden. Die Betriebszeit kann auf Basis der täglichen oder wöchentlichen Nutzung geschätzt werden. Die Effizienz hängt von der Art der Wärmepumpe und der spezifischen Anwendung ab.

Beispiel: Wenn eine Wärmepumpe mit einer Leistung von 5000 W bei einer Effizienz von 400% (d. h. die Wärmepumpe gibt 4 Mal so viel Wärmeenergie ab, wie sie elektrische Energie aufnimmt) und einer täglichen Betriebszeit von 8 Stunden betrieben wird, beträgt der tägliche Stromverbrauch:

Stromverbrauch = 5000 W x 8 h x 0,04 = 1600 Wh oder 1,6 kWh

Insgesamt können die laufenden Kosten einer Wärmepumpe sehr unterschiedlich sein, je nach den individuellen Bedingungen und den spezifischen Eigenschaften der Wärmepumpe. In Deutschland betragen die durchschnittlichen laufenden Kosten für eine Wärmepumpe etwa 800 bis 1.200 Euro pro Jahr, je nach Größe des Hauses und der Effizienz der Wärmepumpe.

Die laufenden Kosten einer Wärmepumpe sind von folgenden Faktoren abhängig:

1. Effizienz der Wärmepumpe: Eine höhere Effizienz bedeutet in der Regel geringere laufende Kosten, da die Wärmepumpe weniger Strom benötigt, um das Gebäude zu beheizen.

2. Größe des zu beheizenden Gebäudes: Größere Gebäude erfordern normalerweise größere Wärmepumpen und damit höhere laufende Kosten.

3. Klima in der Region: Kältere Regionen erfordern in der Regel leistungsstärkere Wärmepumpen und damit höhere laufende Kosten.

4. Strompreis: Der Strompreis kann erheblich von Region zu Region variieren und wirkt sich direkt auf die laufenden Kosten einer Wärmepumpe aus.

Zusätzlich können Wartungs- und Reparaturkosten anfallen, die jedoch in der Regel relativ gering ausfallen. Wärmepumpen sind im Vergleich zu herkömmlichen Heizungen wartungsarm, da sie keine beweglichen Teile haben. 

Als Heizstrom wird Strom bezeichnet, der zu besonderen Tarifen speziell zum Heizen mit Stromheizungen (Nachtspeicherheizungen) oder Wärmepumpen angeboten wird.

Strom für Nachtspeicherheizungen

Nachtspeicherheizungen sind strombetriebene Wärmequellen. Sie gewannen in Deutschland in den 1960er Jahren an Popularität, galten später jedoch als ineffizient und teuer. Vor dem Hintergrund der Energiewende und der damit verbundenen Abkehr von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas hat das Heizen mit Strom zwar wieder Zukunft, jedoch eher in Form von Wärmepumpen oder Solarthermieanlagen. Nachtspeicherheizungen finden sich heute vor allem in unsanierten Altbauten.

Verbraucher mit Nachtspeicherheizung können nach speziellen Nachtstromtarifen suchen, um ihre Kosten durch einen Anbieterwechsel zu reduzieren. Da Nachtstrom in der Nieder- oder Nebentarifzeit geliefert wird, ist er prinzipiell günstiger als konventioneller, zur Hauptzeit gelieferter Haushaltsstrom.

Strom für Wärmepumpen

Wärmepumpen entziehen der Umwelt aus Luft, Wasser oder dem Erdreich Wärme, um diese für die Heizung und Warmwasserbereitung im Haushalt nutzbar zu machen. Die Technik kommt ohne fossile Brennstoffe aus, lediglich Strom wird als Antriebsenergie genutzt, um die Umweltwärme aufnehmen und weitertransportieren zu können. Wärmepumpen gelten als ebenso energie- und kostensparend wie klimaschonend und sind hierzulande bereits die beliebteste Wärmequelle in Neubauten.

Weil der Betrieb einer Wärmepumpe mit einem erhöhten Strombedarf einhergeht, empfehlen sich kostensparende Tarife für Wärmepumpenstrom. In vielen Fällen werden für die Versorgung von Wärmepumpen reduzierte Stromnetzentgelte berechnet, wodurch die Energieversorger ihren Kunden entsprechend günstigere Sondertarife anbieten können.

Eine Wärmepumpe ist ein thermodynamisches System, das Wärmeenergie aus einer niedrigen Temperaturquelle (z.B. der Außenluft oder dem Erdreich) auf eine höhere Temperatur für die Heizung von Gebäuden oder die Erwärmung von Wasser für den Einsatz in Haushalten oder Industriezweigen überträgt. Die Wärmepumpe entzieht der Umwelt aus Luft, Wasser oder Erdreich Wärme, um diese für die Heizung und Warmwasserbereitung im Haushalt nutzbar zu machen. Die aus der Umgebung gewonnene Umweltenergie sorgt in der Wärmepumpe für die Verdampfung eines zirkulierenden Kältemittels. Über einen Wärmetauscher wird die Energie vom warmen, gasförmigen Kältemittel auf das Heiz- bzw. Warmwasser übertragen.

Eine Wärmepumpe besteht aus einem geschlossenen Kreislauf, der mit einem Kältemittel gefüllt ist. Das Kältemittel wird im Verdampfer durch die aufgenommene Umgebungswärme verdampft und dann durch einen Kompressor auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Dort gibt es die aufgenommene Wärme an das Heizsystem ab. Anschließend wird das Kältemittel im Kondensator wieder verflüssigt und der Kreislauf beginnt von vorne.

Das Prinzip der Wärmepumpe ist vergleichbar mit einem Kühlschrank, der Wärme aus dem Innenraum nach außen transportiert. Eine Wärmepumpe hingegen kann Wärme aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde aufnehmen und für die Heizung von Gebäuden nutzen.

Wärmepumpen benötigen keine fossilen Brennstoffe. Lediglich Strom wird als Antriebsenergie genutzt, damit das System die Umweltwärme aufnehmen und weitertransportieren kann. Der Betrieb einer Wärmepumpe geht also mit einem erhöhten Bedarf an Haushaltsstrom einher. Dieser wird durch die deutliche Einsparung an Heizenergie jedoch in der Regel mehr als ausgeglichen. Daher gilt die Nutzung von Wärmepumpen als ebenso energie- und kostensparend wie klimaschonend.

Jetzt Wärmepumpenstrom vergleichen

Je nach genutzter Wärmequelle unterscheidet man zwischen Erd-, Wasser- und Luftwärmepumpen. Welcher Anlagentyp der beste oder effizienteste ist, lässt sich nicht pauschal sagen. Zahlreiche Faktoren wie Alter, Größe, Personenzahl, Grundstücksfläche oder Dämmung eines Gebäudes haben Einfluss darauf, welche Wärmepumpe für welchen Haushalt sinnvoll und wirtschaftlich ist.

Erde: Wärmepumpen, die dem Erdreich via Sonde oder Kollektor Wärme entziehen, gelten aufgrund hoher Reichweiten und schwankungsarmer Temperaturen als sehr effizient. Vergleichsweise umfangreiche Investitionskosten durch aufwendige Erdarbeiten und Bohrungen wirken sich hingegen nachteilig aus.

Wasser: Eine ebenfalls hohe Effizienz weisen Wärmepumpen auf, die das Grundwasser als Energiequelle nutzen. Auch hier erweist sich die weitgehende Unabhängigkeit von Jahreszeiten und Temperaturschwankungen als Vorteil. Allerdings fallen bei Wasserwärmepumpen ebenfalls kostenintensive Arbeiten durch die erforderliche Aushebung von Saug- bzw. Schluckbrunnen an.

Luft: Einen deutlich geringeren Kosten- und Installationsaufwand bringen Wärmepumpen mit sich, die die von der Sonne erwärmte Außenluft als Energielieferant nutzen. Luftwärmepumpen benötigen den geringsten Platz und können innerhalb wie außerhalb des Hauses errichtet werden. Sie unterliegen allerdings den größten Temperaturschwankungen und verbrauchen zum Heizen mehr Strom als Erd- oder Wasserwärmepumpen.

• Jetzt Wärmepumpenstrom vergleichen

Die Anschaffung einer Wärmepumpe kann sich in mehrfacher Hinsicht bezahlt machen: Zunächst einmal sind Nutzer einer Wärmepumpe von der Preisentwicklung fossiler Brennstoffe weitgehend unabhängig. Auch steigende Strompreise wirken sich auf den Wärmepumpenbetrieb weniger dramatisch aus als erhöhte Öl- oder Gaspreise bei konventionellen Heizungsanlagen. Denn für die Gewinnung von vier Kilowattstunden Heizenergie benötigt eine Wärmepumpe nur rund eine Kilowattstunde Strom.

Neben der reinen Wirtschaftlichkeit ist auch die Klimabilanz eines Heizsystems ein entscheidender Faktor – insbesondere bei Neubauten, die immer strengeren gesetzlichen Auflagen im Hinblick auf die Energieeffizienz und Einbindung erneuerbarer Energien unterliegen.

Ein klares Argument für die Wärmepumpe: Je nach Typ gewinnen moderne Anlagen zwischen 70 und mehr als 80 Prozent der erzeugten Wärme regenerativ aus der Umwelt. Auf diese Weise können Wärmepumpen sowohl die CO2-Emissionen als auch die Heizkosten von Haushalten um bis zu 50 Prozent gegenüber der Nutzung herkömmlicher Heizsysteme auf Basis von Öl und Gas reduzieren.

Wichtig: Der Einsatz von Wärmepumpen lohnt sich vor allem in neu gebauten Einfamilienhäusern. Bei der Anschaffung einer Pumpe muss, je nach Art und Modell, mit Kosten von rund 10.000 Euro gerechnet werden. In vielen Fällen amortisiert sich die hohe Anfangsinvestition innerhalb weniger Jahre durch merklich sinkende Energiekosten. Wer über die Anschaffung einer Wärmepumpe nachdenkt, sollte sich unbedingt vorab erkundigen, ob am eigenen Wohnort entsprechende Sondertarife angeboten werden, die günstiger sind als der übliche Preis für Haushaltsstrom und den Betrieb einer Wärmepumpe erst wirklich attraktiv machen. Passende Anbieter und Tarife können Sie schnell und einfach über den Wärmepumpenstrom-Rechner von StromAuskunft.de ermitteln.

Ja, in vielen Fällen werden für die Versorgung von Wärmepumpen reduzierte Stromnetzentgelte berechnet, was zahlreiche Energieversorger nutzen, um ihren Kunden entsprechend günstigere Sondertarife anzubieten. Weil auch die wachsende Anbieterzahl auf dem bundesweiten Markt für Wärmepumpenstrom Wettbewerb und Preisdynamik anfacht, lohnt sich ein Wechsel für Verbraucher heutzutage in den allermeisten Fällen.

• Jetzt günstigen Wärmepumpenstrom finden

In der Vergangenheit waren die örtlichen Grundversorger verpflichtet, Sondertarife für Wärmepumpenstrom anzubieten. Im Jahr 2007 hob der Gesetzgeber diese Vorgabe allerdings auf. Die Folge waren starke Preisschwankungen bei der Stromversorgung von Haushalten mit Wärmepumpe. Im ungünstigsten Fall lagen und liegen die Kosten für den Wärmepumpenbetrieb auf dem Niveau herkömmlicher Haushaltsstromtarife.