Wärmepumpen für Ihr Heim

Die Funktion von Wärmepumpen basiert auf einem Kältemittelkreislauf (ähnlich wie bei Kühlschränken). Zu Beginn wird ein Kältemittel durch Wärmezufuhr verdampft. Im Anschluss wird das entstandene Gas in einem Kompressor stark verdichtet und dadurch erhitzt. Diese Energie wird über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf oder an das Warmwasser übertragen, wodurch das Kältemittel abkühlt und wieder flüssig wird. Im letzten Schritt wird das nun flüssige Kältemittel weiter entspannt und abgekühlt. Der Wärmepumpenkreislauf kann von Neuem beginnen.

Strom benötigt die Wärmepumpe dabei im Wesentlichen für den Betrieb des Kompressors, der das gasförmige Kältemittel verdichtet. Durch ihre besondere Funktionsweise erzeugt sie mehr Wärmeenergie, als elektrische Energie zugeführt werden muss. Über die gesamte Heizperiode können so aus einem Teil elektrischem Strom etwa zwischen drei und fünf Teile Heizwärme produziert werden.

In Hinblick auf die Wärmequelle gibt es die:

• - Luftwärmepumpe: nutzt die Umgebungsluft als Wärmequelle
• - Erdreich- oder Sole-Wärmepumpe: nutzt über eine Tiefenbohrung oder mit Flächenkollektor die Erdwärme
• - Grundwasser-Wärmepumpe: nutzt die Temperatur des Grundwassers

Wärmepumpen, die Erdwärme oder Grundwasser nutzen, benötigen zusätzliche bauliche Maßnahmen (zur Erschließung der Wärmequelle). Dadurch entstehen in der Regel höhere Kosten bei der Installation, der laufende Betrieb ist aber effizienter und dadurch günstiger (weniger Strombedarf auf Grund der höheren Quelltemperatur).

Luft-Wärmepumpen sind als Split- oder Monoblock-Geräte verfügbar.

• - Splitgeräte: Ventilator, Verdampfer und meist auch der Verdichter sind außen montiert, Wärmetauscher und Pumpen sind im Haus installiert.
• - Monoblock-Geräte: Hier sind alle Komponenten in der Außeneinheit untergebracht; das Gerät ist meist etwas größer, aber einfacher in der Installation.

Bei einem Inverter handelt es sich um eine Technologie zur Steuerung der Wärmepumpe. Sie dient dazu, die Drehzahl des Kompressors variabel zu regeln und dadurch die Heiz- oder Kühlleistung der Wärmepumpe kontinuierlich an den Wärmebedarf anzupassen.

Herkömmliche Wärmepumpen haben meist einen festen Kompressor und werden zur Regelung oft in kurzen Abständen ein- und ausgeschaltet, die Maschine „taktet“ häufig. Das wirkt sich meist negativ auf die Lebensdauer der Wärmepumpe aus.

Grundsätzlich lässt sich in jedem Gebäude, in dem ein wassergeführtes Wärmeverteilsystem vorhanden ist, eine Wärmepumpe nachrüsten. Wie effizient dies ist, hängt aber von verschiedenen Faktoren ab.

Bei Gebäuden, die etwa ab dem Jahr 1990 errichtet wurden, ist eine Wärmepumpe meist ein sehr effizientes System. Ältere Gebäude, bei denen eine umfassende thermische Sanierung umgesetzt wurde oder in Planung ist, sind für den Einsatz einer Wärmepumpe fast immer gut geeignet. Umfassende thermische Sanierung bedeutet: Dämmung der Fassade, der obersten Geschoßdecke bzw. des Daches und relativ neue Fenster.

Beim EVN Gebäude-Check für Wärmepumpen handelt es sich um eine Berechnung, welche auf Grundlage der thermischen Gebäudehülle (Außenwände, Fenster, Decken und Böden) und unter Berücksichtigung des Wärmeverteilsystems die Eignung des Objektes für den Einbau einer Heizungswärmepumpe dokumentiert.
Der EVN Gebäude-Check ist ein schriftlicher Bericht, der wertvolle Informationen für die Planung einer Wärmepumpenheizung beinhaltet, dazu Verbesserungspotenziale aufzeigt und zu den jeweils aktuellen Fördermöglichkeiten informiert.

Der EVN Gebäude-Check kann ein erster sinnvoller Schritt sein, wenn Sie noch am Anfang Ihres Projekts stehen und eine erste Einschätzung zu Gebäude und Heizwärmebedarf benötigen. Der Gebäude-Check für Wärmepumpen der EVN ist ein schriftliches Dokument, welches den thermischen Zustand Ihres Hauses analysiert und wichtige Grundlagen für die professionelle Planung einer Wärmepumpe liefert. Dieser Bericht gibt Auskunft darüber, wie gut das Gebäude für diese neue Heizungsform geeignet ist und liefert eine herstellerunabhängige, technische Bewertung Ihres Gebäudes.

Die Eignung eines Gebäudes für den Einbau einer Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab. Wir empfehlen dafür die Durchführung eines herstellerunabhängigen Gebäude-Checks für Wärmepumpen durch unsere speziell geschulten Energieberatungs-Experten. Mit dieser Analyse erhalten Sie eine fundierte Auskunft über die notwendigen Parameter Ihres Wärmepumpen-Projekts.

Wärmepumpen sind auf niedrige Systemtemperaturen ausgelegt und dann besonders effizient. Das bedeuted, dass die benötigte Vorlauftemperatur möglichst niedrig sein sollte. Dies lässt sich durch eine möglichst große Heizfläche erreichen, wie z.B. eine Fußboden- oder Wandheizung oder über spezielle Niedertemperatur-Heizkörper.

Wärmepumpen sind auf niedrige Systemtemperaturen ausgelegt und dann besonders effizient, daher ist eine Fußboden- oder Wandheizung jedenfalls von Vorteil. Aber auch mit speziellen Niedertemperatur-Heizkörpern können die Vorlauftemperaturen niedrig gehalten werden und der Betrieb wirtschaftlich sein.

Eine Förderung für den Einbau einer Wärmepumpe ist derzeit in NÖ nur über die Wohnbauförderung “Eigenheimsanierung” möglich. Die Förderung besteht aus einem 4%-igem Annuitätenzuschuss zu einem Darlehen mit einer Laufzeit von 10 Jahren.

Bei Gas- und Ölheizungen werden fossile Energien eingesetzt, um Wärme zu erzeugen. Wärmepumpen nutzen zu einem großen Teil die kostenlos in der Umgebung verfügbare Energie (Luft, Erde oder Wasser) und wandeln die Umweltwärme in nutzbare Heizenergie um. Die effiziente Arbeitsweise von Wärmepumpen trägt dazu bei, langfristig die Heizkosten zu senken und unabhängiger von fossilen Brennstoffen zu werden.

Die richtig gewählte Leistung der Wärmepumpe hat einen großen Einfluss auf den effizienten Betrieb. Die Auslegung der Wärmepumpe erfolgt am besten so, dass es wenige Verdichterstartvorgänge, aber lange Verdichterlaufzeiten (Betriebsstunden) gibt, um die Lebensdauer der Wärmepumpe langfristig zu maximieren.

Wer nicht nur aus Effizienz- und Kostengründen, sondern wegen der Umwelt auf eine Wärmepumpe umsteigen möchte, sollte auch das Kältemittel im Blick haben. Ältere Kältemittel haben mitunter eine Treibhauswirkung, die bis zu mehreren Tausend über der von CO2 liegt. Bei diesen synthetischen Kältemitteln handelt es sich oft um sogenannte F-Gase, die auch als gesundheitsschädliche PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsäuren) bekannt sind. Daher kommen immer öfter neue Kältemittel oder natürliche Substanzen zum Einsatz – darunter R290 (Propan).

Der COP (Coefficient of Performance) ist eine Kennzahl, die an einem Prüfstand unter normierten Laborbedingungen ermittelt wird, allerdings wird diese Kennzahl bei verschiedenen Betriebszuständen ermittelt - daher beim Vergleich verschiedener Wärmepumpen unbedingt auf die gleichen Bedingungen achten.

Mit dem COP können Wärmepumpen verschiedener Hersteller miteinander verglichen werden. Eine exakte Auskunft über die Effizienz der Wärmepumpe unter Praxisbedingungen kann der COP aber nicht geben.

Seasonal Coefficient of Performance (SCOP): Die Kennzahl entspricht einer unter Annahme verschiedener Betriebszustände im Voraus berechneten Jahresarbeitszahl. Der SCOP wird von Herstellern immer öfter in Datenblättern angegeben. Die tatsächlichen Werte der Wärmeverteilung im Gebäude sind hier jedoch nicht berücksichtigt.

Möchte man die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpenheizung vor der Kaufentscheidung möglichst genau ermitteln, wäre eine Simulation besser geeignet. Der Aufwand dafür ist aber größer.

Die ⁠Jahresarbeitszahl⁠ (JAZ) gibt das tatsächliche Verhältnis der im Laufe eines Jahres abgegebenen Wärmemenge bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie an und bezieht sich immer auf eine konkrete, individuelle Situation! Sie wird entweder im Betrieb tatsächlich gemessen oder kann im Vorhinein mittels eines Simulationstools ermittelt werden.

Die Rechenwerte sind normalerweise höher (besser) als die gemessenen Werte. Im Wesentlichen hängt die JAZ von der Quelltemperatur und der Vorlauftemperatur ab. Grundsätzlich gilt: Je höher die Jahresarbeitszahl ist, desto wirtschaftlicher und umweltfreundlicher arbeitet die Wärmepumpe.
 

Die Vorlauftemperatur ist jene Temperatur, auf die das Heizwasser vom Heizsystem erwärmt wird. Die Vorlauftemperatur wird von der Heizungssteuerung auf Grund der jeweiligen Außentemperatur berechnet und vorgegeben und sollte so niedrig wie möglich sein. Normale Heizkörper benötigen jedenfalls höhere Vorlauftemperaturen als Fußboden- oder Wandheizungen.

Die Quellentemperatur ist jene Temperatur, welche die Wärmequelle der Wärmepumpe zu einem bestimmten Zeitpunkt hat. Eine hohe Quelltemperatur erhöht die Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe. Die Temperatur von angesaugter Außenluft kann im Winter weit absinken, während die Temperatur von Erdreich und Grundwasser über das Jahr gesehen ziemlich konstant bleiben (bei Erdreich sinkt die Temperatur mit Dauer der Heizperiode etwas ab).

Viele Arbeitsmittel (Kältemittel) von Wärmepumpen belasten die Umwelt. Der GWP-Wert gibt das Treibhauspotenzial im Vergleich zu CO2 an. Je niedriger diese Kennzahl ist, umso besser ist dies für die Umwelt.

In den Monaten November, Dezember, Jänner und Februar ist der Stromverbrauch für das Heizen mit einer Wärmepumpe am höchsten, die Stromerzeugung mit Photovoltaik aber eher gering. Nur bei sehr gut gedämmten Gebäuden mit einer geringen Gebäudeheizlast und einer im Verhältnis großen PV-Anlage ist ein nennenswerter Anteil durch selbst produzierten Strom abzudecken.

Bei bedarfsgerechter Steuerung der Wärmepumpe in der Übergangszeit und für das benötigte Warmwasser kann die eigene Photovoltaikanlage einen großen Teil des benötigten Stroms liefern (Energiemanagementsysteme können die Einsparungen durch Photovoltaik bei der Wärmepumpe besonders gut maximiert werden).

Besonders wichtig ist vor allem der richtige Aufstellungsort der Außenluftwärmepumpe. Es sollte ein genügend großer Abstand zum Nachbarhaus und zum eigenen Schlafzimmer gewährleistet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmepumpe nicht in der direkten Sichtachse des Nachbargebäudes steht. Außerdem sollen Schallreflexionen von einer Wand, einer Mauerecke oder einer Nische vermieden werden.
Diese bündeln den Schall und machen die Wärmepumpe lauter.