Eine Wärmepumpe kann eine umweltfreundliche Alternative zu einer konventionellen Heizung mit fossilen Brennstoffen sein. Sie nutzt die in der Luft, Wasser oder Erde enthaltene Energie und erzeugt damit Wärme für die Beheizung oder Warmwasser. Ob eine Wärmepumpe auch von den Kosten her eine Alternative für eine Ölheizung ist soll nachfolgend überprüft werden.
Die Technik einfach erklärt
Eine Wärmpumpe funktioniert ähnlich wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Ein Kühlschrank entzieht der Luft im Inneren Wärme und gibt diese nach außen ab. Die Umgebung heizt sich also auf. Ein mit Strom betriebener Kompressor hält diesen Kreislauf im Kühlschrank in Gang. Eine Wärmepumpe hat ebenfalls einen Kompressor, nur mit dem Unterschied, dass hier einer Wärmequelle Wärme entzogen, durch den Kompressor verdichtet und damit ein Kältemittel erhitzt wird. Die Umgebung wird also kälter. Die im Kältemittel enthaltene Wärme wird dann für die Heizung benutzt. Eine Wärmepumpe arbeitet umso effizienter, je höher die Temperatur der Wärmequelle ist und je niedriger die benötigte Temperatur für die Heizung ist.
Eine Wärmepumpe verbraucht für den Betrieb des Kompressors Strom und entzieht damit ein Vielfaches der Wärme aus der Wärmequelle. Die Leistungszahl gibt an, wie viel kWh Wärme man mit 1 kWh Strom erzeugen kann. Je höher der Wert, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Die Leistungszahl ist nur ein theoretischer Wert und entspricht beim Auto dem Verbrauch z.B. bei einer Fahrt mit konstant 90 km/h. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein realistischer Wert, der aussagt, wie gut eine Wärmepumpe im Mittel über ein Jahr arbeitet. Beim Auto entspricht dieser Wert einem Verbrauch in einem Fahrzyklus. In der Realität kommt es aber wie beim Auto oft vor, dass die tatsächlichen Werte in der Praxis schlechter sind.
Welche Wärmequellen gibt es
Luft/Wasser Wärmepumpe
- Während die Wärmepumpe normalerweise im Haus aufgestellt ist, befindet sich der Teil mit dem Verdampfer im Freien. Ein Ventilator saugt Umgebungsluft an. Die Wärmepumpe entzieht mit dem Kompressor der Luft Wärme und benutzt diese für die Heizung.
- Die relativ niedrigen Installationskosten machen diese Variante auch für einen gedämmten Altbau interessant.
- Ein Nachteil dieser Variante ist es, dass genau dann, wenn im Winter viel Heizwärme benötigt wird, die Außentemperaturen niedrig sind. Die Wärmepumpe arbeitet dann mit einer niedrigen Arbeitszahl, da dann zusätzlich hohe Vorlauftemperaturen für die Heizung benötigt werden.
- Eine Jahresarbeitszahl von 3,5 ist angestrebt; in der Praxis erreicht man hier oft nur bestenfalls 3.
Sole/Wasser
Eine Sole/Wasser Wärmepumpe entzieht über Rohre dem Boden Wärme. In einer Variante mit einem Flachkollektor werden Rohre in knapp 1,2 Meter Tiefe verlegt. Der Nachteil ist, dass ein Flachkollektor im Boden nachträglich nur schwer installiert werden kann. Mittlerweile sind daher Erdwärmesonden weiter verbreitet. Hier werden die Rohre durch Bohrungen von 50 – 100 Meter Tiefe in ein Bohrloch eingebracht.
- Für beide Varianten hat man hohe Installationskosten, für einen Flachkollektor benötigt man außerdem ein großes Grundstück.
- Die Temperaturschwankungen im Boden sind geringer als in der Luft. Dadurch erreicht eine Sole/Wasser Wärmepumpe höhere Jahresarbeitszahlen als mit Luft. Für eine Förderung muss eine Sole/Wasser Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von 3,8 erreichen.
- Bei der Bohrung muss man teilweise sehr tief bohren, wobei es hier zu Problemen kommen kann, wenn die Bohrung nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird.
Wasser/Wasser
- Es werden zum Ansaugen und Zurückspeisen zwei Brunnen gebohrt. Wasser wird aus dem einen Brunnen angesaugt, die Wärme entzogen und das Wasser im anderen Brunnen wieder zurückgeleitet.
- Je nach Gegend können die Kosten für die Installation deutlich schwanken. Oft ist es problematisch, eine Genehmigung zu bekommen, da sichergestellt werden muss, dass das Grundwasser nicht verschmutzt wird. Es muss auch eine ausreichende Menge Grundwasser vorhanden sein.
- Die Installationskosten sind vergleichbar zu einer Sole/Wasser Wärmepumpe und damit relativ hoch.
- Eine Wasser/Wasser Wärmepumpe hat hohe Jahresarbeitszahlen, da das Grundwasser eine relativ konstante Temperatur im Jahresverlauf hat. Für eine Förderung muss die Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von mindestens 3,8 erreichen
Eine Luft/Wasser Wärmepumpe ist am einfachsten und kostengünstigsten zu installieren und daher aktuell sehr beliebt. Der Nachteil ist eine schlechte Jahresarbeitszahl und damit ein erhöhter Stromverbrauch. Diese eignet sich daher besonders gut bei Neubauten mit einem niedrigen Heizenergieverbrauch.
Was Sie für die Installation benötigen
Wärmepumpen, die in Wohngebäuden nur zur Raumheizung bzw. nur zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden, werden nicht gefördert. Eine Wärmepumpe sollte daher sowohl für Warmwasser als auch für die Heizung eingesetzt werden.
Da eine Wärmepumpe rein elektrisch betrieben wird, ist kein Kamin notwendig. Die laufenden Kosten für den Schornsteinfeger entfallen daher ebenfalls. Neben der eigentlichen Wärmepumpe benötigen Sie folgende weitere Komponenten:
- Installation einer Wärmequelle (Luft/Erdreich/Wasser)
- Einbau eines Pufferspeichers
- Einbau eines zusätzlichen Stromzählers
- Durchführung eines hydraulischen Abgleichs
Am Beispiel einer Luft/Wasser Wärmepumpe wird außen vor dem Haus der Verdampfer mit dem Ventilator installiert. Im Heizungsraum können die Öltanks sowie der vorhandene Heizkessel abgebaut werden. In dem freien Platz kann die Wärmepumpe und ein Pufferspeicher installiert. werden. Die vorhandene Heizungspumpe sollte ebenfalls durch ein neues Modell ersetzt und ein hydraulischer Abgleich durchgeführt werden. Da Heizstrom günstiger ist als der normale Haushaltsstrom muss ein zusätzlicher Stromzähler installiert werden, an den die Wärmepumpe angeschlossen wird. Für den elektrischen Anschluss der Wärmepumpe wird ein Evtl. müssen Sie auch das Heizungsverteilsystem erneuern. Optimal sind für den Betrieb einer Wärmepumpe niedrige Vorlauftemperaturen Diese können Sie durch die Installation von Fußbodenheizungen erreichen.
Kosten der Installation
Die größten Unterschiede in den Investitionskosten treten bei der Wahl der Wärmequelle auf. Bei einer Luft-Wärmepumpe ist wenig Technik erforderlich, weshalb die Kosten relativ günstig sind. Für eine Sole-Wärmepumpe müssen Flachkollektoren verlegt oder Sonden gebohrt werden. In einem typischen Einfamilienhaus belaufen sich die Kosten auf etwa 5.000 bis 6.000 Euro für einen Flachkollektor. Die Kosten für eine Erdwärmesonde können bis zu etwa 8.000 Euro betragen. Die Kosten für einen Grundwasserbrunnen dürften je nach Tiefe in der Größenordnung eines Flachkollektors liegen.
Das BAFA fördert aktuell den Einbau einer Wärmepumpe mit ca. 1.500 Euro zzgl. evtl. weiterer Förderungen, die vom Einzelfall abhängen.
| Wärmepumpentyp | Installationskosten |
|---|---|
| Sole/Wasser Wärmepumpe mit Erdsonde | 15.000 – 25.000 Euro |
| Sole/Wasser Wärmepumpe mit Flachkollektor | 13.000 – 16.000 Euro |
| Wasser/Wasser Wärmepumpe | 17.000 – 23.000 Euro |
| Luft/Wasser Wärmepumpe | 13.000 – 16.000 Euro |
Rechenbeispiel für eine Luft/Wasser Wärmepumpe
Mit einem alten Öl-Niedertemperaturkessel verbrauchen Sie in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus ca. 2.500 Liter Heizöl im Jahr. Mit den aktuellen Heizölpreisen entspricht dies jährlichen Energiekosten von 1.750 Euro. Wenn Sie die alte Ölheizung durch einen neuen Gas-Brennwertkessel ersetzen, reduziert sich der Energieverbrauch auf 2.180 m³ bzw. auf Energiekosten von ca. 1.300 Euro/Jahr.
Ein Ersatz einer alten Ölheizung durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe kostet ca. 15.000 Euro. Im Vergleich zu einem Gas-Brennwertkessel sind die Investitionskosten für eine Wärmepumpe ca. doppelt so hoch. Es wird vorausgesetzt, dass das Heizungsverteilsystem mit einer niedrigen Vorlauftemperatur betrieben werden kann und daher nicht erneuert werden muss.
Durch die hohen Investitionen erhofft man sich eine Reduzierung der jährlichen Energiekosten. Leider sind die Preise für Wärmestrom im Vergleich zu Heizöl und Erdgas in den letzten Jahren deutlich angestiegen:
Aktuell kostet eine kWh Strom zum Heizen ca. 22 Cent. Selbst wenn Sie damit 3 kWh Wärme erzeugen hat ein moderner Gas-Brennwertkessel aktuell niedrigere Energiekosten. Diese Zahl zeigt, wie wichtig eine hohe Jahresarbeitszahl für die Wirtschaftlichkeit ist. In der nachfolgenden Tabelle sind die Energiekosten pro Jahr zu sehen:
| Heizungssystem im Einfamilienhaus | Energiekosten pro Jahr | Energiekosten pro Jahr (CO2 Steuer 55 €/t) |
|---|---|---|
| Alter Öl-Niedertemperaturkessel | 1.750 Euro | 2.200 Euro |
| Neuer Öl-Brennwertkessel | 1570 Euro | 2.000 Euro |
| Neuer Gas-Brennwertkessel | 1.300 Euro | 1.590 Euro |
| Luft / Wasser Wärmepumpe | 1.450 Euro | 1.450 Euro |
| Sole / Wasser Wärmepumpe | 1.260 Euro | 1.260 Euro |
Mit einer Wärmepumpe können Sie zwar die Kosten für den Schornsteinfeger sparen. Aufgrund der komplexen Technik sind die Wartungskosten aber höher als mit einem konventionellen Heizungskessel. In Summe ist mit den heutigen Energiepreisen ein Gas-Brennwertkessel die wirtschaftlichste Lösung. Ein Vorteil von Wärmepumpen ist, dass diese die CO2-Emissionen reduzieren. Bei einem Verbrauch von 2.180 m³ im Jahr stößt der Gas-Brennwertkessel 4,8 Tonnen CO2 aus. Strom verursacht zwar vor Ort keine Emissionen, diese fallen aber bei der Erzeugung in den Kraftwerken an. Eine Luft/Wasser Wärmepumpe verursacht mit dem aktuellen Energiemix für Strom nur 3,5 Tonnen CO2. Eine Sole / Wasser Wärmepumpe wäre noch effektiver und würde nur 3,1 Tonnen CO2 verursachen. Da die Stromerzeugung von Jahr zu Jahr umweltfreundlicher wird, werden langfristig die indirekten Emissionen auch bereits eingebauter Wärmepumpen sinken.
Unter Berücksichtigung der CO2-Steuer mit 55 Euro pro Tonne CO2 zzgl. der Mehrwertsteuer können je nach Wärmepumpe zwischen 750 und 940 Euro Energiekosten im Vergleich zu einer alten Ölheizung eingespart werden. Im Vergleich zu einer Öl-Brennwertheizung liegen die EInsparungen immer noch bei bis zu 740 Euro.
Eine Übersicht über die Kosten verschiedener Wärmepumpe Varianten ist hier zu finden:
Fazit
Im Verhältnis zu einem konventionellen Heizungssystem mit Heizöl oder Erdgas ist eine Wärmepumpe aktuell immer noch teuer. Die Förderung reicht derzeit nicht aus, damit der Austausch einer vorhandenen Ölheizung oder Erdgasheizung durch eine Wärmepumpe betriebswirtschaftlich ist. Der CO2 Ausstoß kann reduziert werden, aber die hohen Strompreise und die hohen Investitionskosten verhindern eine weite Verbreitung von Wärmepumpen. Eine Wärmepumpe als Alternative zu einer Ölheizung ist damit aktuell nicht wirtschaftlich. Da sich die politischen Rahmenbedingungen momentan sehr schnell ändern, sollte man mit einem Austausch der Heizungsanlage aktuell noch warten. Zusätzliche Förderungsmöglichkeiten z.B. durch steuerliche Vergünstigungen könnten die hohen Investitionskosten reduzieren. Die beschlossene CO2-Besteuerung ist außerdem ein großer Kostenvorteil für eine Wärmepumpe Berücksichtigt man die bereits beschlossene Besteuerung, ist eine Wärmepumpe unter bestimmten Voraussetzungen konkurrenzfähig mit einer Ölheizung.
- Ein Austausch eines funktionsfähigen Öl-Niedertemperaturheizung bzw. Gas-Niedertemperaturheizung lohnt sich aktuell nicht
- Steht ein Austausch der Heizung ohnehin an, ist trotz CO2-Steuer ein Gas-Brennwertkessel die wirtschaftlichste Lösung. Voraussetzung ist, dass ein Gasanschluss möglich ist
- Falls die Ölheizung ausgetauscht werden muss und kein Erdgasanschluss vorhanden ist, dürfte langfristig eine Wärmepumpe die beste Alternative sein. Voraussetzung ist, dass das Heizungsverteilsystem mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten kann. Optimal wäre hier eine Fußbodenheizung
Ein realistischer Rechner für die Kosten einer Wärmepumpe ist übrigens bei der EnBW zu finden:
https://www.enbw.com/content/de/privatkunden/energiesparen/wp_rechner/oelheizung/
Idee: Ergänzung einer Wärmepumpe mit einer PV-Anlage
Eine ideale Ergänzung zu einer Wärmepumpe ist eine PV Anlage auf dem Dach. Diese erzeugt dann zu einem Teil den Strom für die Wärmepumpe. Statt den Strom zu einem Preis von 22 Cent pro kWh zu kaufen, können Sie diesen mit weniger als 8 Cent pro kWh selbst erzeugen. Optimal wäre es, wenn bereits eine ältere PV-Anlage auf dem Dach ist, die mehr erzeugt als man selbst verbraucht. Diese könnte man dann mit einem Stromspeicher ergänzen.
Ob dies von den Kosten her sinnvoller ist, wird in einem anderen Blogeintrag untersucht
Gut zu wissen, dass während die Wärmepumpe normalerweise im Haus aufgestellt ist, der Teil mit dem Verdampfer bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe im Freien befindet. Mein Onkel möchte so wenig innerhalb seines Hauses von der Heizung haben. Er möchte Platz für Möbeln haben und entscheidet sich deswegen wahrscheinlich für den Einbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.