Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das Wärmeenergie zwischen Räumen überträgt, normalerweise zwischen einem geschlossenen Raum und dem Außenbereich. Bei der Beheizung eines Gebäudes wird die Energie von außen in das Gebäude übertragen. Eine Wärmepumpe kann auch als Klimaanlage arbeiten, indem sie Wärme aus dem Gebäude nach außen überträgt.
Aufgrund ihrer hohen Effizienz und des steigenden Anteils an fossilfreiem Strom können Wärmepumpen eine Schlüsselrolle bei der Energiewende und beim Klimaschutz spielen. Mit 1 kWh Strom können sie 3 bis 6 kWh thermische Energie in ein Gebäude übertragen. Besteht die Möglichkeit, eine Wärmepumpe in einem Altbau zu installieren?
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Das Verfahren basiert auf dem Kältekreislauf. Im Heizbetrieb wird ein Kältemittel mit Außentemperatur verdichtet. Dadurch wird das Kältemittel heiß. Diese Wärmeenergie kann an ein zentrales Heizsystem übertragen werden. Nachdem es wieder ins Freie gebracht wurde, wird das Kältemittel dekomprimiert. Es hat einen Teil seiner Wärmeenergie verloren und kehrt kälter als die Umgebung zurück. Es kann nun die Umgebungsenergie aus der Luft oder vom Boden aufnehmen, bevor sich der Vorgang wiederholt. Kompressoren, Propeller und Pumpen werden mit elektrischer Energie betrieben.
Gängige Typen sind Luftwärmepumpen, Erdreichwärmepumpen, Wasserwärmepumpen und Abluftwärmepumpen. Sie werden auch in Fernwärmesystemen eingesetzt.
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird als Leistungszahl (COP) oder saisonale Leistungszahl (SCOP) ausgedrückt. Je höher die Zahl, desto effizienter ist eine Wärmepumpe und desto weniger Energie verbraucht sie. Bei der Raumheizung sind Wärmepumpen in der Regel viel energieeffizienter als einfache elektrische Widerstandsheizungen.
Der CO2-Fußabdruck von Wärmepumpen hängt davon ab, wie Strom erzeugt wird. Wärmepumpen könnten 90 % des weltweiten Heizbedarfs mit einer geringeren CO2-Bilanz als gasbefeuerte Brennwertkessel decken.
Kann eine Wärmepumpe im Altbau installiert werden?
Wärmepumpen können in fast jedem Haus installiert werden, es müssen jedoch einige Überlegungen angestellt werden, insbesondere in Bezug auf die Isolierung. Damit eine Wärmepumpe optimal arbeiten kann, muss der Altbau gut isoliert sein, um zu verhindern, dass so viel Wärme wie möglich entweicht.
Auf einer Ebene ist es ganz einfach, aber auf einer anderen Ebene ziemlich kompliziert.
Die einfache Ebene bezieht sich hauptsächlich auf die für schlecht isolierte Gebäude erforderliche zirkulierende Warmwassertemperatur, die sich direkt auf die Energieeffizienz auswirkt; der Leistungskoeffizient (COP) – wie viel Wärme Sie im Vergleich zu dem Strom, den Sie verbrauchen, abgeben. Dies hat Auswirkungen auf die Umwelt und auch auf die Betriebskosten.
Die komplizierte Ebene bezieht sich darauf, wo und zu welchen Zeiten Sie die Wärme haben möchten, und dies hängt alles mit der Art des Gebäudes und seiner Nutzung zusammen…. Hat es viel innere „Masse“, Ziegelwände usw., d. h. heizt es langsam auf und kühlt danach langsam ab. Oder ist es „leicht“ und größtenteils innen isoliert – schnell zu erhitzen und schnell abzukühlen. Hinzu kommt die Belegung; Ist es die ganze Zeit besetzt oder tagsüber leer? Dann sind Niedertarife und mögliche zukünftige „Smart Grids“ zu berücksichtigen.
Die Zunahme der Solar- und Windenergie, gepaart mit dem Ausstieg aus Kohle und dem Aufkommen effizienter Gaskraftwerke, hat dazu geführt, dass sich die CO2-Belastung in 10 Jahren halbiert hat. Dies bedeutet, dass Wärmepumpen mit niedrigerem COP akzeptabler sind. Hinzu kommt, dass Wärmepumpen Stück für Stück energieeffizienter geworden sind. Alles in allem sind wir mit einer weitaus besseren Auswahl an energieeffizienten Produkten in einer inzwischen gut etablierten Branche weitaus besser positioniert, um Wärmepumpen in allen Arten von Gebäuden zu installieren.
Darüber hinaus könnte es auch einige positive Vorteile für den Einsatz von Wärmepumpen bei alten „schweren“ Gebäuden geben. Die Speicherung von Wärme in der Gebäudesubstanz kann bedeuten, dass wir den Betrieb der Wärmepumpe teilweise (zeitlich) „verschieben“ könnten, um mit der verfügbaren PV-Solarenergie zusammenzufallen, oder um von unterschiedlichen Zeittarifen zu profitieren. Zukünftige Smart Grids können in geringem Umfang die langsame Reaktion alter Gebäude zu ihrem Vorteil nutzen. Wir könnten auch einen „Anreiz“ für das Luftquellensystem schaffen, damit es zur wärmsten Tageszeit läuft, wenn seine Effizienz hoch ist. Wir sind noch nicht ganz so weit mit den notwendigen „intelligenten“ Kontrollen, um uns wie in diesen Ideen kontrollieren zu können, aber es kommt.
Voraussetzung für die Installation: Konstruktion des Hauses berücksichtigen
Die Wärmepumpe kann eine hervorragende Lösung bei der Sanierung bestehender Gebäude sein. Bei der Auswahl von Typ und Leistung müssen das Heizsystem und seine Betriebstemperaturen, die Isolierung des Gebäudes und die Verfügbarkeit einer geeigneten Wärmequelle sorgfältig berücksichtigt werden. Besonders sensibel ist die richtige Wahl des Schwerpunkts auch in Abhängigkeit von der Lastsummenkurve.
Temperaturniveaus für die Wärmestrahler, klimatische Bedingungen für eine Außenluftquelle sowie Strom- und Gastarife führen zur Wahl zwischen elektrisch oder gasbetriebenen Wärmepumpen.
Der Einsatz der Wärmepumpe in Mehrfamilienhäusern ist in der Regel sehr günstig. Ökonomische Bewertungen deuten auf einfache Amortisationszeiten von etwa 5 Jahren für eine geeignete Wärmequelle hin, mit dem weiteren Vorteil der Sommerkühlung, die durch die Umkehrkreislauf-Wärmepumpe ermöglicht wird.
Eine erste wichtige Unterteilung ist die zwischen elektrisch und gasbetriebenen Wärmepumpen. Letzteres kann ein Absorptions- oder Motorantrieb sein. Eine weitere wichtige Klassifizierung betrifft die Wärmepumpenquelle, häufig Außenluft für die leichte Verfügbarkeit, aber auch Oberflächen- oder Brunnenwasser oder das Erdreich. Außenluft ist die häufigste Quelle bei der Sanierung, da das Bohren oft durch die bestehenden Gebäude und die Infrastruktur verhindert wird. Wenn ein mechanisches Belüftungssystem vorhanden ist, kann die Rückgewinnung der Abluft eine geeignete Quelle sein. Die Auswahl des Wärmepumpentyps ist in gewisser Weise mit der möglichen Quelle verbunden. Tatsächlich reagieren elektrische Wärmepumpen besonders empfindlich auf die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und thermischem Nutzeffekt.
Das thermische „Gewicht“ (oder die Masse) des Gebäudes besitzt einen großen Einfluss. Wenn das Gebäude ein altes Backsteinhaus (schwer) ist und eine abgesenkte (reduzierte) Temperatur für die Nacht oder einen unbesetzten Tag programmiert ist, müssen die Heizkörper möglicherweise erheblich wärmer sein, um abends Komfort zu bieten. In diesem Fall kann also, wie beim Rennen der Schildkröte und des Hasen, die ständige Schildkröte aufgrund des guten COP, der sich aus den ständig eingeschalteten lauwarmen Heizkörpern ergibt, einen Vorteil haben.
Wenn das Gebäude andererseits viel Innendämmung und wenige Stein-/Ziegel-Innenwände hat, ist es thermisch „leicht“. In diesem Fall sollte die „Nachholzeit“ zum Wiederaufheizen auf eine angenehme Temperatur akzeptabel kurz sein, also eine gewisse Nachtabsenkung (niedrigere Raumtemperatur in der Nacht). dürfte von Vorteil sein.
Die Auswahl des am besten geeigneten Wärmepumpen-Typs ist bei der Sanierung von grundlegender Bedeutung. Die wichtigsten zu berücksichtigenden Elemente sind:
1) Die Temperaturunterschiede
2) Die Verfügbarkeit (und die relativen Kosten) von Strom und Erdgas;
3) die Möglichkeit eines eventuellen leichten Abzugs der Verbrennungsgase;
4) Die Verfügbarkeit einer geeigneten Wärmequelle;
5) Das Verhältnis zwischen Winter- und Sommerlasten.
Alternative für Wärmepumpen
CO2-arme Heizsysteme produzieren keinen Kohlenstoff, da sie das Haus heizen. Dadurch sind sie viel umweltfreundlicher als Gaskessel. Viele dieser kohlenstoffarmen Systeme sind erneuerbare Energien, was bedeutet, dass sie Wärme unter Verwendung nachhaltiger Brennstoffquellen wie Sonne, Luft und Erde erzeugen.
Biomassekessel schließen die Lücke zwischen den alternativen Kesseltypen und erneuerbaren Heizsystemen. Sie funktionieren auf die gleiche Weise wie herkömmliche Heizkessel, indem sie Kraftstoff verbrennen, aber anstatt fossile Brennstoffe zu verbrennen, verbrennen sie Biomasse – biologisches Material, das von pflanzlichen Organismen (Holzscheite, Hackschnitzel oder Pellets) stammt.
Während das Verbrennen von Gas oder Öl mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre freisetzt, ist das Verbrennen natürlicher Materialien ein CO2-neutraler Prozess. Denn der Baum gibt nur Kohlenstoff ab, den er während seines Lebens aufgenommen hat. Riesige Mengen an Abfallholz werden jedes Jahr auf Deponien entsorgt, sodass die Abfallmenge, die wir produzieren, reduziert wird, indem wir diese Abfälle stattdessen als Brennstoff verwenden.
Es gibt manuell beschickte und automatisch beschickte Biomassekessel. Wenn Sie sich also für einen manuellen entscheiden, müssen Sie ihn nach Bedarf mit Brennstoff füllen. Während eine Automatik Ihnen diese Arbeit erspart, kann sie noch mehr Platz beanspruchen.
Unglücklicherweise erfordern Biomassekessel viel Wartung, mehr als jedes andere Heizsystem. Die Asche, die beim Verbrennen von Holz zurückbleibt, muss regelmäßig entfernt werden.
Fördermittel für die Installation von Wärmepumpen
Die Höhe der Fördersätze bei Wärmepumpen gestalten sich unterschiedlich. Wenn Sie sich für die Lösung Hybridheizung und Wärmepumpe entscheiden, beträgt die Förderung 35 Prozent. Wenn Sie planen, Ölheizungen durch Wärmepumpen zu ersetzen, erhalten Sie zusätzlich eine Austauschprämie für Ölheizungen. Die Höhe beträgt zehn Prozent. Insgesamt ergibt sich eine Förderung von 45 Prozent. Außerdem bietet Ihnen die BEG-Förderung von 2021 eine weitere Möglichkeit. Es besteht die Option, dass Sie einen individuellen Sanierungsfahrplan einreichen. So erhalten Sie fünf Prozent Förderbonus. Insgesamt ist es daher möglich, dass Sie von einer Förderquote von 50 Prozent profitieren.
Sie müssen weitere grundlegende Anforderungen berücksichtigen. Dazu zählt der Einbau eines Strom- und Wärmemengenzählers. Zusätzlich ist es erforderlich, die Heizkurve an das betreffende Gebäude anzupassen und einen hydraulischen Abgleich durchzuführen.
Wie gestaltet sich die BEG-Förderung für eine Wärmepumpe, die mit einem anderen System kombiniert wird? Falls Sie eine Wärmepumpe mit einem Wärmeerzeuger installieren, der auch erneuerbare Energien verwendet wie beispielsweise Biomasseanlage oder Solarthermieanlage, handelt es sich um die Kategorie EE-Hybridheizung. Der Fördersatz beträgt meistens 35 Prozent und kann bis zu 50 Prozent erhöht werden. Beide Systeme müssen entsprechende technische Voraussetzungen erfüllen. Wenn eine neu installierte Wärmepumpe als Unterstützung für eine bestehende Gasheizung dienen soll, handelt es sich um die Kategorie Gas-Hybridheizung. Wenn Sie sich für diese Hybridlösung entscheiden, ist der Zuschuss etwas geringer als bei anderen Lösungen. Der Zuschuss beträgt maximal 30 Prozent beziehungsweise bis zu 45 Prozent. Bei dieser Option ist der Austauschbonus sowie fünf Prozent für iSFP inkludiert. In dieser Kombination muss die Wärmepumpe zumindest 25 Prozent der kompletten Heizlast eines Gebäudes übernehmen.
Gibt es Alternativen zur Bundesförderung?
Förderprogramme werden in einigen Fällen auch von einzelnen Bundesländer, Energieversorgern und Stadtwerken angeboten. Allerdings sind diese Programme zeitlich und finanziell und sehr begrenzt. Damit Sie von der bestmöglichen Unterstützung für eine Wärmepumpe oder Hybridheizung profitieren, ist es empfehlenswert, vor Ort einen Fachmann zu kontaktieren. Er kann sie detailliert über laufende Förderprogramme informieren, die für Ihre Heizung geeignet sind. Der Fachmann kann auch dafür sorgen, dass Anträge vollständig und korrekt eingereicht werden. Die Höhe der Förderung kann sich von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich gestalten.
Quelle: bigstockphoto.com / trainman111
