Mai 2011
Aus der Praxis "Luftwärmepumpen"





Beeinflusst vom letzten Ölpreis-Schock hat sich unser Agenda- Neu- Mitglied, Nino Dukaric, bei seinem neuen Eigenheim für eine Luft-Wasserwärmepumpe (Luft- WWP) mit Fußbodenheizung entschieden.

Hier die Objektdaten: Neubau, Massivbauweise, geplant und gebaut nach Energieeinsparverordnung 2007, 180 Quadratmeter beheizte Wohnfläche; Luft- WWP kombiniert mit Fußbodenheizung; Warmwasserspeicher 550l.

Wie funktioniert dieses Heizungsprinzip?

Im Gegensatz zu den "konventionellen Wärmeerzeugern" erzeugen Wärmepumpen keine Wärme durch Verbrennung von Öl oder Erdgas., sondern entziehen diese nach dem "umgekehrten Kühlschrankprinzip" der Umgebungsluft und "pumpen" sie auf die für die Fußbodenheizung (35° C) nutzbare höhere Warmwasser-Temperatur. Wärmepumpen werden meist durch Elektromotoren angetrieben. Diese verbrauchen zwar Strom, aber bestenfalls nur ein Viertel bis ein Drittel der Energiemenge, die eine rein elektrische Heizung, wie z.B. eine Nachtspeicherheizung, oder eine Öl- oder Erdgasheizung benötigen würde.

Der Effizienzfaktor einer Wärmepumpen- Gebäude-Kombination wird als Jahresarbeitszahl (JAZ) bezeichnet und für die geplante Gebäudekombination vorab berechnet. Dieser Wert kann bei installierten Wärmemengen- und Stromzählern auch durch Vergleich der kWh bereitgestellter Wärme mit den kWh verbrauchtem Strom im Jahresintervall ermittelt werden.

Wie ist das Kosten- / Nutzenverhältnis im Vergleich zum konventionellen Heizkessel?

Eine Luft- WWP kostet in der Anschaffung nahezu doppelt so viel wie eine neue Öl- oder Erdgas-Brennwertheizung. Von Vorteil ist jedoch, dass sich sowohl der Heiz- bzw. Brennstoffvorrats-Raum, als auch der Schornstein beim Einsatz einer Luft- WWP erübrigen. Bei einem Verbrauch von 4.666 kWh Strom zahlte Nino Dukaric bei ca.700 Euro Kosten zwar 15 Cent pro kWh für den Wärmepumpenstrom, schließlich aber nur 5 cts/kWh für die damit bereitgestellte, nutzbare Heizwärme.

Im Vergleich zum Öl, das aktuell ca. 80 cts/Ltr. bzw. 8,0 cts/kWh kostet, oder Erdgas mit etwa 7ct/kWh, ist die Luft- WWP mit 5 cts/kWh also deutlich günstiger im Betrieb im Vergleich zu einer Öl- oder Erdgas-Brennwertheizung oder gar einer Nachtstrom-Heizung(ca.12-15cts/kWh!). Ob der gegenüber dem Normaltarif um 30 Prozent günstigere Wärmepumpentarif von den Energieversorgern längerfristig noch gewährt wird, kann nicht beurteilt werden.

Günstiger für die Umwelt ist auch die CO2-Relevanz:

Bei der Erzeugung von 4.666 KWh Strom fallen im Kraftwerk etwa 3.000 kg CO2 an. Bei einer Öl- oder Erdgas-Brennwertheizung würden bei der Verbrennung der dann erforderlichen 1.400 Liter Heizöl etwa 4.650kg, bei umweltfreundlicherem Erdgas noch 3.750 kg des Treibhausgases entstehen. Die Wärmepumpe von Nino Dukaric erspart der Umwelt selbst gegenüber einer umweltfreundlichen Erdgas-Brennwertheizung 750 kg CO2 pro Jahr.

Wie kann ich abschätzen, ob sich eine Wärmepumpe zum Austausch meiner Heizung eignet?

Prinzipiell sollte die Heizwassertemperatur möglichst niedrig sein. Der Neubau der Familie Dukaric benötigt eine niedrige Heizleistung pro Quadratmeter Wohnfläche. Die Fußbodenheizung kann mit 35° C warmem Wasser auch im kalten Winter das Gebäude sehr gut beheizen. In älteren, ungedämmten Gebäuden können jedoch 70 Grad Heizwassertemperatur an den Heizkörpern notwendig werden. Es darf nicht übersehen werden, dass pro Grad Celsius Heizwassertemperaturerhöhung ca. 2,5 Prozent mehr Strom verbraucht wird!

Eine Wärmepumpe kann deshalb nur unter passenden Voraussetzungen empfohlen werden! Idealerweise könnte man Erdwärme oder Grundwasser über eine oder mehrere Tiefbohrungen als Wärmequelle nutzen, mit dem Vorteil nahezu gleich bleibender Quellentemperatur und höherer Energiedichte als Luft. Leider ist das im Bereich der Herrenberger Gemarkung wegen der geologischen Besonderheiten z.B. nicht überall möglich. Da die Außenluft im Winter weit niedrigere Temperaturen als das Erdreich haben kann, muss eine Luft- WWP eine höhere Temperaturdifferenz überwinden als eine Erdwärmepumpe und braucht gegenüber dieser auch mehr Energie.

Wegen dem geringen Wärmeinhalt pro m³ Luft, ist auch ein großer Ventilator-Luftstrom erforderlich, um daraus die benötigte Wärmemenge entziehen zu können. Dabei entstehende Strömungsgeräusche müssen sowohl bei Außenaufstellung als auch im Keller berücksichtigt und durch optimale Platzauswahl möglichst ohne Störwirkung auf Nachbarn und eigenes Schlafzimmer minimiert werden.

Grundvoraussetzung beim Einsatz einer Wärmepumpe sollte eine gute Gebäudewärmedämmung sein. Falls Gebäude nachträglich gedämmt werden, ist es manchmal möglich, so genannte Niedertemperatur-Heizkörper oder großzügig dimensionierte Bestandsheizkörper mit den für eine gute Wärmepumpeneffizienz(= JAZ) erforderlichen niedrigeren Heizwassertemperaturen zu betreiben.

Die für die Effizienz der Luft- WWP maßgebende Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,0 oder besser wird, wie verschiedene Langzeit-Feldtests ergaben, (z.B. Dr. Falk Auer, oder Fraunhofer- ISE) mit Luft- Wasser- WP in vielen Fällen nicht erreicht (mittlere gemessene JAZ Luft- WWP =2,6!).

Da auch zur Brauchwassererwärmung Temperaturen von ca. 60 Grad benötigt werden, ist die Aufheizung mit der Wärmepumpe auch im Sommer ungünstig. Es ist deshalb ratsam, die Luft- WWP mit einer solaren Brauchwassererzeugung zu kombinieren. Mehrere Hersteller bieten aus diesem Grund sog. "Hybridwärmepumpen" an, bei denen die Solarthermienutzung bereits im Gerät integriert ist.

Welche Fördermöglichkeiten gibt es?

Um bei der Gebäudesanierung derzeit eine BAFA -Förderung für effiziente Wärmepumpen zu bekommen, ist eine JAZ von 3,5 erforderlich und es muss ein Wärmemengenzähler eingebaut sein.

Fazit:

Luft- WWP ja, aber nur bei möglichst niedriger Heizwassertemperatur (wie z.B. bei Fußbodenheizungen) guter Gebäudewärmedämmung und möglichst solarer Brauchwasser-Erzeugung. Ideal wäre ein Betrieb mit regenerativem Strom!

Weitere Auskünfte erhalten Sie bei den Energieberatungen im Klosterhof, jeweils am zweiten Dienstag im Monat nach Anmeldung unter www.agenda21-energie-herrenberg.de. Stiftung Warentest:"mit Strom Wärme pumpen", Heft 6/2007



Nino Ducaric
Mai 2011


Arbeitskreis Energie der Lokalen Agenda 21 Herrenberg
(in der Großen Kreisstadt 71083 Herrenberg, Kreis Böblingen)
www.agenda21-energie-herrenberg.de