Wie funktioniert eine Wärmepumpe und was kostet sie?
13.9.2022
8 min
Was ist eine Wärmepumpe - einfach erklärt
Wärmepumpen sind wegen ihrer Effizienz beim Heizen und der guten Klimabilanz in aller Munde. Zeit für uns, das Funktionsprinzip etwas genauer zu beleuchten.
Das Grundprinzip ist simpel: statt fossile Energieträger wie Gas oder Öl zu verbrennen, bezieht die Wärmepumpe ihre Energie aus der Umwelt. Dabei wird erneuerbare Energie aus der Luft, Erde oder dem Grundwasser in Heizenergie umgewandelt. Dies geschieht über einen Kreislauf mit einem Kältemittel wie beim Kühlschrank - nur umgekehrt.
Wie das genau funktioniert, erklären wir in diesem Blogartikel.
Wärmepumpe Funktion einfach erklärt
Alle Wärmepumpen nutzen zur Energieumwandlung das gleiche Prinzip:
- Verdampfen
- Verdichten
- Verflüssigen
- Entspannen
Im Kreislauf wird zunächst ein Kältemittel verdampft. Dies geschieht schon bei sehr niedrigen Temperaturen, wie sie im Erdboden oder in der Umgebungsluft des Hauses vorhanden sind. Mit diesem Schritt wird der Natur die zum Heizen benötigte Wärme entzogen.
Im zweiten Schritt wird der Kältemitteldampf mit einem Kompressor verdichtet, um die Temperatur zu erhöhen. Der dazu verwendete Heizstrom sorgt dafür, dass der heiße Dampf seine Energie über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf des Hauses abgibt.
Dabei verflüssigt sich der Dampf - Schritt 3 im Kreislauf.
Im vierten Schritt wird die Flüssigkeit durch ein Entspannungsventil wieder in den Anfangszustand gebracht.
Anschließend beginnt der Kreislauf der Wärmepumpe von vorn.
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Abhängig von der Wärmequelle, aus der die Wärmepumpe ihre Energie bezieht, gibt es unterschiedliche Arten von Wärmepumpen.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen (Luftwärmepumpe) nutzen die Umgebungsluft,
- Sole-Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpe) nutzen die Energie aus dem Erdreich und
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen (Grundwasser-Wärmepumpe) nutzen die Energie aus dem Grundwasser.
Luftwärmepumpe
Luftwärmepumpen sind in der Anschaffung am günstigsten, da sie einfach innen oder außen am Haus aufgestellt werden können, um die Luft als Energiequelle zu erschließen. Sie arbeiten wie oben beschrieben wie ein umgekehrter Kühlschrank, indem sie der Luft außerhalb des Hauses Energie entziehen und diese an den Heizkreislauf im Haus abgeben.
Sie haben außerdem den Vorteil, dass sie mit einer bestehenden Heizung kombiniert werden können, um einen Großteil des Heizens umweltfreundlich zu ermöglichen.
Erdwärmepumpe
Erdwärmepumpen leiten eine frostgeschützte Flüssigkeit in den Erdboden, um diesem Energie zu entziehen. Die Erde ist auch im Winter ein fast unendlicher Wärmespeicher. Um diese Energie zu nutzen, ist entweder eine Bohrung notwendig, um die Energie über Sonden aus tieferen Erdschichten zu gewinnen, oder das Verlegen von erdnahen Kollektoren, die auf der 1,5 bis 2 fachen Fläche der zu beheizenden Fläche die Energie aufnehmen.
Der Vorteil von Erdwärmepumpen ist der hohe Wirkungsgrad und damit die geringen Heizkosten.
Grundwasser-Wärmepumpe
Für Grundwasser-Wärmepumpen werden zwei Bohrungen getätigt, um das Grundwasser zu fördern und wieder in den Boden zu leiten. Mit beständigen Temperaturen von ca. 8°C bis 12°C bietet das Grundwasser das ganze Jahr über die besten Eigenschaften als Wärmequelle.
Somit besitzen sie die höchste Effizienz unter den vorgestellten Wärmepumpenarten. Solch tiefe Bohrungen sind jedoch nicht in allen Regionen in Deutschland erlaubt.
Was kostet eine Wärmepumpe?
Bei Wärmepumpe Kosten gibt es, abhängig von der Art der Wärmepumpe und der Energiequelle, zwei Arten von Kosten:
Die Kosten für die Anschaffung und Montage sowie teilweise
Kosten für die Erschließung der Wärmequelle.
Luftwärmepumpe Kosten
Luftwärmepumpen sind mit insgesamt rund 10.000 bis 15.000 Euro in der Regel am günstigsten, da sie, wie oben beschrieben, die Umgebungsluft als Wärmequelle nutzen.
Grundwasser-Wärmepumpe und Erdwärmepumpe Kosten
Erdwärmepumpen und Grundwasserwärmepumpen liegen in der Anschaffung in einer ähnlichen Preisspanne wie die Luftwärmepumpe. Es kommen jedoch noch ca. 3.000 bis 15.000 Euro für die Erschließung der Wärmequelle hinzu.
Somit kommt man bei Erdwärmepumpen auf Kosten von ca. 13.000 bis 25.000 Euro und Grundwasserwärmepumpen von ca. 20.000 bis 30.000 Euro.
| Art von Wärmepumpen | Grundkosten | Zusatzkosten | Insgesamt |
|---|---|---|---|
| Luftwärmepumpe | 10.000 - 15.000 € | - | 10.000 - 15.000 € |
| Erdwärmepumpe | 10.000 - 15.000 € | 3.000 - 10.000 € | 13.000 - 25.000 € |
| Grundwasser-Wärmepumpe | 10.000 - 15.000 € | 10.000 - 15.000 € | 20.000 - 30.000 € |
Wegen der volatilen Entwicklung der Kostenbestandteile dient die obige Kostenaufstellung lediglich zur Orientierung. Tatsächliche Kosten kannst du am besten vom Fachbetrieb deiner Wahl einholen.
Trotz der relativ hohen Kosten bei der Anschaffung lassen sich mit einer Wärmepumpe Heizkosten sparen. Denn sie rentieren sich durch höhere Effizienz, sprich geringere laufende Kosten. Damit sind sie eine lohnenswerte und umweltfreundliche Alternative zur Gas- oder Ölheizung.