Mit Wärmepumpen klimafreundlich heizen

Das zeigen die jahrelangen Feldtests des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE. Die untersuchten Wärmepumpen im Bestand weisen ordentliche Effizienzwerte auf, auch wenn die Gebäude nur teilweise saniert sind.

Für Wärmepumpen reichen in bestehenden Gebäuden oft einzelne Dämmmaßnahmen aus – oder sogar nur der Einbau größerer Heizkörper. Viele ältere Häuser können so mit maximalen Heizungsvorlauftemperaturen von weniger als 55 Grad Celsius ausreichend beheizt werden. Dies gilt als kritische Grenze für den Wärmepumpen-Einsatz. Wärmepumpen können das Wasser zwar auch stärker aufheizen, aber bei höheren Temperaturen arbeiten sie deutlich ineffizienter.

Umfangreichere Dämmmaßnahmen sollten in jedem Fall dann erfolgen, wenn es sich um völlig unsanierte Häuser handelt. Das würde den Betrieb einer Wärmepumpe teuer machen. Grundsätzlich gilt: Je besser die Dämmung, desto weniger Heizkosten hat man. Dies gilt übrigens für alle Heizungssysteme.

Flächenheizungen, wie Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen geben aufgrund ihrer besonders großen Oberfläche die Wärme in den Raum am besten ab. Daher muss mit ihnen das Wasser weniger stark erwärmt werden als mit normalen Heizkörpern.

Doch auch mit konventionellen Heizkörpern funktionieren Wärmepumpen einwandfrei. Es ist jedoch dringend ratsam, die Heizleistung der Heizkörper von Fachleuten nachrechnen zu lassen und gegebenenfalls einzelne Heizkörper gegen größere Modelle auszutauschen. Je größer der Heizkörper ist, desto weniger warm muss er werden, um den Raum ausreichend zu beheizen. So kann die Vorlauftemperatur reduziert werden und damit sinken die Heizkosten. In bestehenden Häusern muss man also nicht den Boden für eine Fußbodenheizung aufreißen, nur damit man eine Wärmepumpe effizient nutzen kann.

Ein Ausfall ist bei diesen Temperaturen ausgeschlossen, selbst ein komplett ungedämmtes Haus wird im Winter warm. Lediglich der Stromverbrauch steigt bei extremer Kälte an: in sanierten Häusern weniger, in unsanierten mehr. Solche tiefen Temperaturen sind in Deutschland jedoch selbst im Winter eine Seltenheit. Sie kommen in der Regel nur noch an wenigen Tagen im Jahr und auch nur stundenweise vor – in der Rheinebene oft gar nicht mehr, in den Bergen und im Osten noch eher.

Grundsätzlich funktioniert die Wärmepumpe auch in kalten Klimazonen gut und ist dort relativ beliebt. Ein Blick auf die Europakarte zeigt: Die Mehrzahl der Wärmepumpen ist in Skandinavien installiert. Dort sind sowohl Durchschnitts- als auch Minimaltemperaturen deutlich niedriger als in Deutschland. Gerade bei sehr kalten Außentemperaturen sind solche Wärmepumpen im Vorteil, die das Erdreich, einen Abwasserkanal oder eine andere sogenannte „warme“ Wärmequelle nutzen. Dann arbeiten sie effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen. Meist erfordern diese Systeme aber höhere Investitionskosten.

Bei einem Gebäude mit normalem Energiestandard machen Wärmepumpen aus Umweltwärme mit Hilfe einer Kilowattstunde Strom rund drei bis vier Kilowattstunden Wärme. Bei diesem Faktor kommen mindestens zwei Drittel der Wärme aus der Umwelt und maximal ein Drittel über den Strom. In einem Einfamilienhaus mit 120 Quadratmetern Wohnfläche benötigt man also für die typischen zwölf Kilowatt Heizleistung nur rund vier Kilowatt Leistung aus dem Stromnetz. Bei besonders kalten Temperaturen setzt bei den meisten Wärmepumpenheizungen kurzzeitig ein integrierter Heizstab ein, der das Wasser direkt erhitzt. In diesen kurzen Phasen zieht die Heizung maximal zehn Kilowatt. Allein beim Kochen oder Backen wird ähnlich viel Leistung benötigt.

Hier spielt die Betrachtung der Gesamtkosten die entscheidende Rolle. Zwar ist der Preis beim Kauf von Wärmepumpen aktuell deutlich teurer als etwa der von Gasheizungen. Der Staat gibt jedoch eine hohe finanzielle Förderung. Die Mehrkosten der Investition sind somit deutlich geringer.

Die Wirtschaftlichkeit einer Heizung hängt jedoch nicht nur vom Anschaffungspreis ab, sondern durch die Lebensdauer von zumindest 20 Jahren vor allem von den Betriebskosten. Und die sind bei gut geplanten Wärmepumpen meist günstiger als bei Gas- oder Ölheizungen. Gas wird zwar mittelfristig voraussichtlich günstiger sein als Strom, die Wärmepumpe erzeugt jedoch mit Hilfe einer Kilowattstunde Strom mehr als drei Kilowattstunden Wärme – das ist unser dem Strich günstiger. Hat man eine Photovoltaikanlage auf dem Dach und nutzt einen Teil des Solarstroms für die Wärmepumpe, wird es noch rentabler. Hinzu kommt, dass Erdgas aufgrund der steigenden CO₂-Bepreisung auf Dauer immer teuer werden wird.

Fazit: Die Einsparung bei den Betriebskosten wird künftig in vielen Fällen größer sein als die höheren Investitionskosten. Heizen mit einer Wärmepumpe ist daher oft die günstigere Variante. Bei Luftwärmepumpen, der dominierenden Wärmepumpentechnologie am deutschen Markt ist das bereits belegt: Fraunhofer ISE und Prognos kommen in ihren Studien von 2021 und Anfang 2023 zu dem Schluss, dass Luftwärmepumpen in neuen Ein- und Zweifamilienhäusern immer günstiger sind als Gasheizungen. Selbst im Bestand liegen die Kosten von Luftwärmepumpen mindestens gleichauf mit Gasheizungen. Wird eine Photovoltaikanlage genutzt, sind sie in der Regel günstiger.

Grundsätzlich: Erdwärmepumpen und Grundwasserwärmepumpen sind praktisch nicht hörbar. Nur bei Luftwärmepumpen verursacht der Ventilator Geräusche. In den letzten Jahren haben die Wärmepumpenhersteller den Geräuschpegel ihrer Geräte immer weiter verringert. In den Umgebungsgeräuschen geht der Klang vieler Wärmepumpen inzwischen unter. Nur im tiefsten Winter kann die Wärmepumpe im Volllastbetrieb deutlicher zu hören sein. Das ist aber ohnehin die Zeit, in der man die Fenster geschlossen hat und die Geräusche nicht wahrnimmt.

Der Gesetzgeber hat ebenfalls vorgesorgt: In reinen Wohngebieten darf die Wärmepumpe tagsüber nicht lauter als 50 Dezibel sein, nachts sinkt der erlaubte Pegel auf 35 Dezibel. Inzwischen gibt es Wärmepumpen mit Flüstermodus und Schallschutzhauben, die auf Volllast nicht lauter als 30 Dezibel sind. Zum Vergleich: 30 Dezibel entsprechen einem Gespräch im Flüsterton.

Der Hauptteil der Wärme kommt bei Wärmepumpen klimaneutral aus der Umwelt. Aufgrund des steigenden Anteils von Strom aus erneuerbaren Quellen in den kommenden Jahren – aktuell liegt er bereits bei rund der Hälfte – werden Wärmepumpen künftig noch klimafreundlicher. Was die CO₂-Emissionen angeht, schneiden Wärmepumpen bereits beim heutigen Anteil des Kohlestroms im Strommix über das ganze Jahr betrachtet deutlich besser ab als Brennwertsysteme, die Erdgas oder Heizöl nutzen. Kombiniert man die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage, sinken die CO₂-Emissionen noch weiter.