Wärmepumpe im Altbau: Funktion und Wirtschaftlichkeit

Eine Wärmepumpe entzieht der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme und hebt sie mit wenig Strom auf eine nutzbare Temperatur an. Du erfährst hier, wie das Prinzip im Altbau funktioniert, welcher Pumpentyp wofür taugt und ab welcher Vorlauftemperatur sich der Einbau wirklich lohnt.

Wie entzieht die Pumpe der Umgebung Wärme?

Im Kern läuft ein Kältemittel durch einen geschlossenen Kreis mit vier Schritten. Im Verdampfer nimmt das Mittel bei niedrigem Druck Wärme aus der Quelle auf, Luft, Erdreich oder Wasser, und wechselt dabei in den gasförmigen Zustand. Ein elektrisch betriebener Verdichter presst das Gas zusammen, wodurch Druck und Temperatur steigen. Im Kondensator gibt das heiße Gas seine Wärme an den Heizkreis ab und wird wieder flüssig. Ein Entspannungsventil senkt danach den Druck, bevor der Kreis im Verdampfer erneut beginnt. Für Details zu Aufbau und Wirkungsweise hat die Redaktion die Technik und Wirkungsweise der Wärmepumpe nachgelesen.

Was bedeuten COP und Jahresarbeitszahl?

Der COP, der Leistungszahl, setzt die abgegebene Heizwärme ins Verhältnis zur aufgenommenen elektrischen Energie. Unter Laborbedingungen werden Leistungszahlen von 4 bis 5 erreicht, bei einer Temperaturspanne von 0 auf 50 Grad liegt der theoretisch mögliche COP bei etwa 5,32, real erreichbar sind unter diesen Bedingungen rund 4,5. Für den Alltag ist die Jahresarbeitszahl aussagekräftiger, weil sie die Leistung über ein ganzes Jahr mit wechselnden Außentemperaturen misst. Je nach Quelle und Bauweise liegt sie zwischen 2,5 und 4,7. Eine Jahresarbeitszahl über 2,5 gilt bereits als ökologisch sinnvoll, über 3,0 als wirtschaftlich gut.

Welcher Pumpentyp passt zu welchem Haus?

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die günstigste und am häufigsten verbaute Bauart, weil sie keine Erdarbeiten braucht. Ihre durchschnittliche Jahresarbeitszahl liegt bei etwa 2,8, und sie arbeitet an sehr kalten Tagen weniger effizient, zudem kann der Verdampfer bei Frost vereisen. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt Erdwärmesonden oder Flächenkollektoren im Garten und erreicht im Schnitt 3,5 bis 3,8, weil die Bodentemperatur über das Jahr stabil bleibt. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe schöpft aus Grundwasser oder einem Fließgewässer und kann Jahresarbeitszahlen von bis zu 6,4 erreichen, braucht dafür aber einen gesicherten Zugang zu ausreichend Wasser mit konstantem Durchfluss. Wer die elektrische Seite der Installation ohnehin prüfen lässt, findet den nötigen Rahmen in Elektroinstallation im Haus sicher verstehen und planen.

Ab welcher Vorlauftemperatur lohnt sich die Pumpe im Altbau?

Je niedriger die Vorlauftemperatur, die der Heizkreis braucht, desto effizienter arbeitet die Pumpe, weil der Verdichter weniger Hubarbeit leisten muss. Als Faustregel gilt eine Wärmepumpe im Bestand als wirtschaftlich sinnvoll, wenn die benötigte Vorlauftemperatur 55 Grad nicht überschreitet, ideal liegen gut gedämmte Altbauten mit Flächenheizung zwischen 35 und 50 Grad. Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur spart etwa 2 Prozent Energie. Im Altbau helfen dafür eine Fußboden-, Wand- oder Deckenheizung, größere Heizkörper an kritischen Stellen, ein hydraulischer Abgleich der Heizkreise, eine bessere Dämmung von Dach und Fenstern sowie eine Wärmerückgewinnung aus der Abluft.

Was passiert bei sehr niedrigen Außentemperaturen?

Unter sehr kalten Bedingungen, etwa minus 30 Grad, kann der COP einer Luftwärmepumpe auf etwa 1,5 fallen, weil der Temperaturunterschied zur Zielwärme groß wird. In solchen seltenen Extremfällen springt ein elektrischer Heizstab zur Unterstützung ein, dessen COP bei 1 liegt, also ohne Wärmepumpeneffekt. Dieser Heizstab zieht kurzfristig deutlich mehr Strom, weshalb die vorhandene Elektroinstallation die zusätzliche Last tragen muss. Ob die Zählerkapazität und die Absicherung dafür ausreichen, lässt sich im Rahmen eines E-CHECK im Einfamilienhaus: Ablauf, Kosten und Nutzen klären.

Wer prüft die Anlage und wer berät zur Förderung?

Die Auslegung und den Einbau übernimmt ein Fachbetrieb der Heizungs-, Sanitär- und Klimatechnik, der die passende Bauart, die Dimensionierung und die Einbindung in den bestehenden Heizkreis plant. Der elektrische Anschluss gehört in die Hände einer Elektrofachkraft, die auch die Hausinstallation auf die zusätzliche Last prüft. Für die Förderung von Heizungstausch und Wärmepumpe sind in Deutschland die KfW und das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, kurz BAFA, zuständig; weil sich Förderquoten und Bedingungen ändern können, lohnt sich vor der Entscheidung ein Gespräch mit einem unabhängigen Energieberater oder direkt mit der zuständigen Stelle.

Wer eine Wärmepumpe im Altbau plant, sollte deshalb zuerst die nötige Vorlauftemperatur klären, dann den passenden Pumpentyp wählen, die Elektroinstallation gegenprüfen lassen und erst danach über die aktuelle Förderung sprechen.