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Wärmepumpe

Im Vergleich

Wir bei Next4Home GmbH sind überzeugt, dass eine Brennstoffzellenheizung in den meisten Fällen die beste Lösung ist. Aus unserer Erfahrung heraus möchten wir aber dennoch den Nutzen einer Wärmepumpe aufzeigen.

Next4Home - Atmen braucht saubere Luft

Umweltfreundlich

Die CO₂-Emissionen, die von einer Wärmepumpe als auch von einer Brennstoffzellenheizung erzeugt werden, sind im Verhältnis zu einer herkömmlichen Wärmeerzeugung sehr gering.

Förderung

Bei einer Wärmepumpe variiert die Förderung je nach umzustellendem Brennstoff, bei unserer Brennstoffzellenanlage bekommst Du 11.200 €.

Kombinierbar mit Photovoltaikanlage

Die Wärmepumpe kann durch den selbst erzeugten Strom von einer Photovoltaikanlage CO₂ arm betrieben werden. So hast Du nur geringe Stromkosten fürs Heizen. Bei der Brennstoffzellenheizung produzierst du deinen eigenen Strom gleich mit.

Unabhängig von Rohstoffimporten

Wärmepumpen benötigen keine fossilen Brennstoffe. 25 % der Heizleistung wird durch Strom (dieser kann durch fossile Brennstoffe erzeugt worden sein) erzeugt. Der Rest kommt regenerativ aus der Umwelt. Die Brennstoffzelle hingegen benutzt den umweltfreundlichen Wasserstoffanteil aus dem Erdgas.

Aufstellort

Eine Wärmepumpe besteht in der Regel aus einer Innen- und Außeneinheit. Eine Brennstoffzellenheizung ist in etwa so groß, wie ein Side-by-Side-Kühlschrank.

Energieverbrauch

Eine Wärmepumpe arbeitet hocheffizient. Allerdings steigt der Energieverbrauch bei niedrigen Temperaturen ab circa -7 °C rapide an. Eine Brennstoffzellenheizung produziert Dir auch bei diesen Temperaturen Deinen eigenen Strom.

Next4Home - Gemeinsam die Energiewende vorantreiben

Wärmepumpe und Brennstoffzellenanlage im Vergleich

Wärme-pumpe Brennstoffzellen-heizung
Umweltfreundlich Sowohl eine Wärmepumpe als auch eine Brennstoffzellenheizung produzieren geringere Mengen Kohlenstoffdioxid als gewöhnliche Heizungsanlagen.
Produziert Wärme Beide Anlagen eignen sich für das Heizen.
Produziert Strom Mit einer Wärmepumpe kann man nur heizen, kein Strom produzieren – wie man es mit einer Brennstoffzellen-Anlage machen kann.
Wird gefördert Für beide Anlagen kann man Förderung beantragen, hier liest Du über Förderung für die Wärmepumpe und hier für die Brennstoffzellenheizung.

Produziere Deinen eigenen Strom!

Wusstest Du, dass eine Brennstoffzellenheizung gleichzeitig Strom und Wärme produziert?
Berechne hier, wie viel Strom Du mit einer Brennstoffzellenheizung produzieren kannst.


Deine Einsparung

Durch den Einsatz einer Brennstoffzellenheizung kannst Du jährlich ca.

deines gesamten Strombedarfes selbst produzieren. Prüfe mit paar Klicks, ob eine Brennstoffzellenheizung zu Dir passt.

Mehr erfahren

Häufig gestellte Fragen

Wärmepumpen beziehen ca. 75% Ihrer Heizleistung aus der Umwelt. Die bekanntesten Wärmequellen sind Luft, Erdreich und Grundwasser. Um diese kostenfrei Wärme aus der Umwelt nutzbar zu machen, beziehen Wärmepumpen lediglich einen kleinen Anteil Strom für ihre Pumpe und den gesamten Antrieb. Die technischen Rahmenbedingungen, regulatorische Vorgaben und zu erwartende Kosten geben Entscheidungshilfe, ob die Energie der Luft, Erde oder dem Wasser entzogen wird.

Ein umgekehrtes Kühlschrank-Prinzip

Bei einer Wärmepumpe wird dem Außenbereich (Luft, Erde und Wasser) die Wärme entzogen und als Heizenergie im Haus dann über die Heizflächen abgegeben.

Wärmepumpen: eine ausgereifte Technik!

Eine Wärmepumpen-Heizungssystem besteht aus drei Bestandteilen: der Umwelt als Wärmequelle, ,  der wird die benötigte Energie entzogen; dem Wärmepumpen-Kernsystem, dies macht Umweltwärme effizient nutzbar; sowie dem Speicher und Wärmeverteilsystem , das verteilt die gewonnene Energie ( Wärme) im Haus. Der gesamt Prozess kann als 3 Phasen Modell gesehen werden:.

Phase 1: Wärmegewinnung aus der Umwelt

In der Wärmequellenanlage zirkuliert beispielsweise eine Flüssigkeit, häufig eine Sole. Die Sole nimmt die Wärme aus der Umwelt, z.B. aus dem Erdreich oder auch aus dem Grundwasser, auf und liefert diese zur Wärmepumpe. Eine anderes System sind Luft-Wärmepumpen. Diese saugen über einen Ventilator die Umgebungsluft (draußen) an, so wird  der Wärmepumpe die Umgebungswärme der Luft zuführt.

Phase 2: Nutzung der zugeführten Umweltwärme

In der Wärmepumpe befindet sich ein geschlossener Kreislauf (wie im Kühlschrank), in dem ein „Kältemittel“ zirkuliert. In diesem Kreislauf, wird die zuvor gewonnene Umweltenergie auf das Kältemittel übertragen, beispielsweise bei Luftwärmepumpen erwärmt so die Außenluft das Kältemittel.  Mit Hilfe eines Kompressor wird dann das Kältemittel weiter transportiert und so erhöht sich das Temperaturniveau des jetzt gasförmigen Kältemittels, es wird heißer. In einem weiteren Schritt gibt das unter Druck stehende heiße, gasförmige Kältemittel seine Wärme wieder ab. Danach wird das Kältemittel wieder flüssig und wird wieder zum Anfang des Prozesses des Kreislaufes zurückgeführt.

Phase 3: Beheizung

Im Haus befindet sich das Speicher und Wärmeverteilsystem. Im Wärmeverteilsystem befindet sich als Medium zum Heizen Wasser (Heizungswasser), dies nimmt die Wärme, die der Kreislauf mit dem Kältemittel in dem Wärmepumpensystem abgibt, auf und stellt diese über einen Warmwasserspeicher bzw. Heizungspufferspeicher dann dem Gebäude über das Verteilsystem (Heizkörper oder Fußbodenheizung), zur Verfügung.

Es gibt unterschiedlichste Funktionsprinzipien für Wärmepumpen. Sie nutzen Umweltwärme aus verschiedensten Quellen. Gleichzeitig wird so auch die Umwelt geschont, da keine fossilen Brennstoffe zur Wärmeproduktion genutzt werden.
Zu den verschiedenen, für das Einfamilienhaus passenden Funktionsprinzipien gehören

  • Luft-Wasser-Wärmepumpen,
  • Sole-Wasser-Wärmepumpen,
  • und Wasser-Wasser-Wärmepumpen.

Es gibt auch noch Sonderlösungen wie Warmwasser-und  Großwärmepumpen für gewerbliche Anwendungen. Diese werden hier nicht weiter beschrieben.

Das Grundprinzip der Wärmepumpen

Dem jeweiligen Medium / Umweltwärme-Lieferanten (Luft, Sole/Erdwärme, Wasser / Brunnenwasser Wärme) wird die Wärmeenergie entzogen und diese wird über einen im Gerät eingebauten Wärmeübertrager (Verdampfer), in dem ein Kältemittel fließt (das bei niedrigen Temperaturen schon  verdampft), dann als Wärme weitergegeben.  Die bei der Verdampfung freigesetzte Wärme ist für die Heizung noch zu gering, deswegen wird in einem zweiten Schritt das verdampfte Kältemittel komprimiert. Die Verdichtung sorgt für eine Temperaturerhöhung – das ist bei allen  Wärmepumpen gleich. Diese Temperaturerhöhung wird sich im weiteren Prozess zu Nutze gemacht. Der Kältemitteldampf mit der erhöhten Temperatur strömt er weiter zu einem weiteren nächsten Wärmetauscher, Verflüssiger genannt, in diesem wird jetzt  die Wärme an das Heizsystem abgegeben und dabei  kondensiert der Kältedampf wieder. Im weiteren Prozess gelangt der Kältedampf auf das alte Druck und Temperaturniveau zurück und der Kreislauf kann wiederholt werden. Die so erzeugte Wärme lässt sich zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung nutzen. Die Systeme sind zumeist so angeordnet, dass die zur Erschließung der Wärmequelle notwendigen Bauteile – wie z.B. bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe die Wärmetauschereinheit mit Ventilator – außerhalb des Hauses / Heizraumes sind und die Verbindung ins Haus zumeist mit Rohrleitungen durch die Außenwand mittels einer Mauerdurchführung hergestellt wird.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpen

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe saugt über einen Ventilator die Umgebungsluft (draußen) an, so wird  der Wärmepumpe die Umgebungswärme der Luft zuführt, dieser Außenluft wird die Wärme entzogen und wird über einen im Gerät eingebauten Wärmeübertrager im Gerät in dem Wärmepumpenprozess, wie oben beschrieben, abgegeben. Sollten die Außentemperaturen deutlich unter Null Grad Celsius liegen, so wird in vielen Systemen ein Elektroheizstab zur Unterstützung eingesetzt, in diesem Moment wird mit Strom direkt geheizt, das erhöht an ganz kalten Tagen die Stromkosten. Die so aus der Außenluft erzeugte Wärme lässt sich zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung nutzen.

Es gibt bei Luft-Wasser Wärmepumpen Systemen 2 Varianten. Zum einen eine Luftwärmepumpe als alleiniger Wärmeerzeuger, zum anderen die Kombination mit einem zweiten, zumeist Gas-Brennwertgerät. Diese Kombination nennt man auch Hybrid-Systeme.

Hybrid bedeutet die Vermischung von 2 Technologien für einen Zweck. Hybridsysteme („Misch“-Systeme) sind bei Heizungsanlagen Systeme, die aus mehreren – idealerweise aufeinander abgestimmten Energiequellen (z. B. Wärmepumpe plus Gas-Wärmeerzeuger für Spitzenlastabdeckung) – mit voll integrierter Regelung für beide Systeme bestehen. Die zumeist intelligente Regelung steuert das „Miteinander“ der unterschiedlichen Wärmeerzeuger automatisch, so, dass die Nutzung der regenerativen Energieerzeugung so optimal wie möglich geschieht und die Zusatzenergie aus fossilen Energieträgern minimiert wird. Sprich: So wenig wie möglich Gas eingesetzt wird. Dabei hilft die Erweiterung der Wärmeerzeugungsanlage durch einen Pufferspeicher. Dieser dient zur Speicherung der durch die einzelnen Wärmeerzeuger erzeugten Wärme. So wird sichergestellt, dass immer genügend Wärmeenergie zur Verfügung steht. Im besten Fall wird nur die regenerativ erzeugte Wärme bevorratet.

Was ist ein Wärmepumpen Hybrid System?

Ein Wärmepumpen Hybridsystem ist eine Kombination zweier Wärmeerzeuger – einer Wärmepumpe (im Regelfall Luft-Wasser) und einem Gas Brennwertgerät. Das System besteht generell aus mehreren Bauteilen, die zum einen als integrierte Einheiten (z. B. Brennwertgerät mit integrierter Wärmepumpe) oder zum anderen als getrennte einzelne Baueinheiten (Wärmepumpe plus  Brennwertgerät) installiert werden können.

Sole-Wasser-Wärmepumpen

Die Nutzung der Wärme aus dem Erdreich ist auf zwei Arten möglich. Zum einen Erdsonden und zum anderen Erdkollektoren.  Bei Erdsonden werden im Regelfall senkrechte Bohrungen im Erdreich vorgenommen, diese gehen zumeist bis in eine Tiefe von 40 bis 100 Metern. In diese Bohrungen werden Rohrleitungen, die mit einer Sole befüllt sind, eingebracht. Entgegen der Bohrungen, die in die Tiefe gehen, werden Erdkollektoren oberflächennah eingesetzt und nehmen ebenfalls über die in den Kollektoren zirkulierende Sole über die Fläche die notwendige Umweltwärme aus der Erde auf, Der Platzbedarf dabei ist größer als bei Bohrungen. So lässt sich die im Erdreich vorhandene, nahezu unerschöpfliche Wärme durch eine Sole Wasser Wärmepumpe für Heizung und Warmwasserbereitung nutzen. Bezüglich der Kosten bei diesen Systemen sind bei der Erschließung einer Erd-Wärmequelle durch Erdsonden Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus von 6.000 bis 12.000 Euro möglich. Ähnliche Kosten hat auch ein System mit Erdkollektoren.

Beide Systeme haben im Vergleich zu Luft-Wasser-Wärmepumpen in den meisten Fällen höhere Wirkungsgrade. Jedoch ist der Aufwand zur Planung und Erschließung der Wärmequelle einschließlich möglicher  behördlichen Genehmigungsprozesse deutlich höher.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Wasser-Wasser Wärmepumpen mutzen das Grundwasser als Energielieferanten, Das Grundwasser hat das ganze Jahr über eine nahezu konstante Temperaturen von ca. zehn Grad Celsius. Das ist eine ideale Energiequelle für Wärmepumpen. Gleichwohl gilt es einige Dinge wie: Wasserzusammensetzung und die benötigte Wassermenge und gegebenenfalls erforderlicher Wasserschutz zu beachten. Denn Je nach  örtlicher Situation kann die zuständige Behörde die Genehmigung für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe dann verweigern. Die Anfrage, der Antrag muss einige Zeit vor der Entscheidung und Kauf der Anlage erfolgen. Die so aus dem Grundwasser erzeugte Wärme lässt sich zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung nutzen. Auch dieses Funktionsprinzip hat im Vergleich zu Luft-Wasser-Wärmepumpen den höhere Wirkungsgrade. Jedoch ist auch hier der Aufwand zur Planung und Erschließung der Wärmequelle einschließlich möglicher  behördlichen Genehmigungsprozesse deutlich höher.

Auf jeden Fall können Wärmepumpen bei Verwendung eines hohen Anteils an regenerativ (CO2 neutralem) Strom im Vergleich zu anderen Heizungssystemen  emissionsarm Wärme bereitstellen. Die Nutzung eines Wärmepumpensystems sorgt dafür, dass die fossilen Ressourcen deutlich geschont werden.

Bei der im Klimapaket gewünschten Umstellung auf eine CO2-freie Wärmeversorgung können Wärmepumpen so einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Es gibt mittlerweile von unterschiedlichsten Stromanbietern kostengünstige Wärmepumpen-Tarife, so dass der Betrieb auch kostengünstig ist. Des Weiteren gehört zu den Vorteilen einer Wärmepumpe, dass diese nahezu wartungsfrei sind. Ebenso wird kein Gasanschluss oder Öltank benötigt.

Gepaart mit der hohen Betriebssicherheit ist eine Wärmepumpe eines der zukunftssicheren Heizsysteme. Die Next4Home setzt Luft-Wasser Wärmepumpen ein. Die von uns eingesetzten Systeme zeichnen sich durch eine sehr gute Effizienz aus. Luft-Wasser Wärmepumpen habe keine Erschließungskosten für die Umweltwärmequelle und sind für den Kunden mit vertretbarem Aufwand installierbar. Es ist letztendlich wie ein normaler Heizungstausch, nur dass ein Teil des Wärmeerzugers draußen aufgestellt wird.

Bei einem Wärmepumpensystem kann die Höhe der Investition relativ hoch sein, dass könnte nachteilig beurteilt werden. Bei Sole- und Wasser-Wasser-Systemen geschieht die Energiegewinnung über Bohrungen oder Brunnenbohrungen, bei Flächensystemen sind großflächige Oberflächenabtragungen unbedingt einzuplanen. Zu beachten ist, dass der genutzte Strom oftmals aus fossiler Energie gewonnen wird. Bezüglich der Kosten bei diesen Systemen sind zum einen die Geräte und Installationskosten von 12-20.000€ zu berücksichtigen, zum anderen sind bei der Erschließung einer Erd-Wärmequelle durch Erdsonden Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus von 6.000 bis 12.000 Euro möglich.

Für den Betrieb einer Wasser-Wärmepumpe mit Brunnen sind die Brunnenerschließungskosten sind dann zusätzlich zu berücksichtigen, auch hier gibt es eine große Bandbreite, beginnend mit Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus in Höhe von 1.000 bis 10.000 Euro, auch hier ist mehr je nach Fall möglich.

So gesehen kann die Frage was ist besser nicht klar beantwortet werden – das richtete sich nach der jeweiligen individuellen Situation.

Der Strommix in Deutschland zeigt je nach Witterungsverhältnissen einen Anteil an fossilem Strom von ungefähr  30- im Maximum 80%. Die Ökobilanz kann daher ungünstig sein je nachdem wie das Wetter ist. Wahlweise wäre unsere Empfehlung grundsätzlich Ökostromtarife zu nutzen.

Auch zu beachten ist, dass bei Luftwärmepumpen die Energieeffizienz bei niedrigen Temperaturen unter 0°Celsius sinkt, der Stromverbrauch steigt an, bei sehr kalten Tagen – bei vielen Systemen unter ca. -7°Celsius wird dann zusätzlich ein Heizstab zum Erreichen der notwendigen Wärmeleistung eingesetzt, auch das benötigt zusätzlich Strom und erhöht die Energiekosten.

Jegliches Wärmepumpensystem benötigt für den Betrieb Strom. Dabei stellt sich die Frage inwieweit die Kosten bei den vermutlich steigenden Strompreiskosten sein werden. Und eine Wärmepumpe lohnt sich immer dann, wenn keine Brennstoffzellenheizung zum Einsatz kommen kann, weil es keinen Gasanschluss gibt.

Gibt es Vorteile bei der Wärmeerzeugung trotz erhöhtem Strombedarf?
Bedingt durch die eingeführte CO2 Besteuerung werden auch Gaspreise steigen, so dass von ähnlichen Heizkosten auch in Zukunft – im Vergleich zur normalen Gasheizung – ausgegangen wird.

Die Effizienzzahl der Wärmepumpe, auch Arbeitszahl bzw. Jahresarbeitszahl (JAZ) genannt, ist das Maß für die die wirtschaftliche Effizienz der Wärmepumpe. Dies JAZ bildet  das Verhältnis zwischen aufgenommener / zugeführter Energie (Strom) und der daraus produzierten Heizwärme dar – das wird auf ein Jahr als Betrachtungszeitraum bezogen. Für eine real berechnete JAZ müssten beide Kennzahlen über 1 Jahr gemessen werden, das ist so nicht für jedes System umsetzbar. Des Weiteren wird die Jahresarbeitszahl auch von den Gegebenheiten des jeweiligen Gebäudes beeinflusst und vom individuellen Nutzerverhalten. Um die JAZ im Vorhinein doch berechnen zu können hat man sich statistische Daten zur Hilfe genommen und ein Berechnungsverfahren dafür entwickelt – dies ist in der DIN 4650 dokumentiert- so kann ein gut angenäherte JAZ berechnet werden.
Diese Jahresarbeitszahl geben die Hersteller – wie auch der BWP (Bundesverband für Wärmepumpen) in Ihren technischen Dokumentationen an.
Was heißt das jetzt? Eine Jahresarbeitszahl von 2 bedeutet, dass aus 1 kWh zugeführter Energie (Strom) 2 kWh Wärmeenergie erzeugt wird, bei einer Jahresarbeitszahl von 4 bedeutet das, dass aus 1 kWh zugeführter Energie (Strom) 4 kWh Wärmeenergie erzeugt wird.

Die nachfolgende Darstellung kann helfen, wie die Energiekosten Strom sich im Vergleich zu Gaspreisen einschätzen lassen. Der vorliegende Strompreis wird durch die JAZ (Effizienzzahl) bildet dann das Äquivalent zum Gaspreis (je kWh):

Beispiel:

Derzeit beträgt der durchschnittliche Strompreis rund 30 Cent pro kWh und der Gaspreis rund 7 Cent pro kWh. Setzt man diese Werte ins Verhältnis, wie oben beschrieben 30/7 = 4,3, so  für die „gleiche finanzielle Effizienz“ Wärmepumpe zu Gasgerät. Hier ergibt sich eine Mindest-Arbeitszahl von 4,3 für die einzusetzende Wärmepumpe bei einem Strompreis von 30ct. Das wäre dann gegenüber einer effizienten Luft-Wasser Wärmepumpe mit ca. 4 als JAZ von Nachteil, ein Gasgerät wäre immer günstiger, ein Brennstoffzellenheizgerät wäre noch viel besser.  

Da es in vielen Regionen mittlerweile Wärmepumpenstromtarife gibt sieht die Berechnung anders aus. Mit einem Wärmepumpen-Stromtarif (hier exemplarisch 6xxxx) im Schnitt / Mittelwert aller Stromtarife für WP von  25,29 ct. und der  JAZ der von uns eingesetzten Wärmepumpen sind  nach JAZ Rechner des BWP (Bundesverbandes für Wärmepumpen)  3,9 – 4 und 4,1.

Bedeutet:

Bei einem Wärmepumpen Tarif von ca. 25,3 ct (das Mittel in den Gebieten) ist die Wärmepumpe mit 6,325 ct (25,3 / 4 = 6,325) für den eingesetzten Strom je kWh Wärme zu Gas wettbewerbsfähig. Das heißt: die Energiekosten bleiben im Vergleich zu normalen Gasheizungen nahezu gleich. Wichtig zu wissen aus unserer Sicht ist, dass man nach wie vor von Energiepreissteigerungen betroffen ist. Und die Wärmepumpe kann keinen Strom produzieren, genauso ist wichtig anzumerken, dass bei allen Heiztagen unter 0 Grad Außentemperatur der Stromverbrauch der Wärmepumpe überproportional steigt, bei einem anderen Heizsystem, z.B. Brennstoffzellenheizgerät, bleiben die Energiekosten eher proportional  zur sinkenden Außentemperatur.

Es gibt unterschiedlichste Systeme am Markt mit unterschiedlichen Technologieansätzen und Leistungsparametern.

Bei den am Markt am weitesten verbreitetem Systemen, Luft-Wasser Wärmepumpen, die wir anbieten,  liegt der finanzielle Aufwand für ein komplettes Wärmepumpen-Heizsystem, je nach Leistungsklasse bei circa 24.000 EUR aufwärts. Dabei kostet das System selbst zwischen 10.000 und 15.000 Euro. Sollte ein Hybridsystem eingesetzt werden, so ist der Systempreis zwischen 13.000 und 18.000 Euro angesiedelt.
Hinzu kommen weitere Bauteile wie Rohrleitungen etc. nach Aufwand sowie die Installation der Anlage, die mit ca. 3.000 bis 4.500 Euro zu Buche schlagen kann. Ein Umbau der elektrischen Anschlussbedingungen auch ein zusätzlicher Kostenfaktor sein, wenn dieser nicht den technischen Erfordernissen des Netzbetreibers entspricht. Das verursacht je nach Versorgungsgebiet Kosten zwischen 1.000 und 5.000€.

Bei anderen Wärmepumpen mit anderen Wärmequellen als Luft können noch Erschließungskosten hinzukommen. Als grobe Bandbreite sei hier 1.000 bis 12.000€ genannt. Bei der Erschließung einer Erd-Wärmequelle durch Erdsonden können diese  Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus 6.000 bis 12.000 Euro betragen, mehr ist auch je nach Fall möglich.

Für den Betrieb einer Wasser-Wärmepumpe mit Brunnen sind die Brunnenerschließungskosten zu berücksichtigen, auch hier gibt es eine große Bandbreite, beginnend mit Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus in Höhe von 1.000 bis 10.000 Euro, auch hier ist mehr je nach Fall möglich.

So gesehen kann die Frage was ist besser nicht klar beantwortet werden – das richtete sich nach der jeweiligen individuellen Situation.

Die nachfolgende Darstellung  kann helfen, wie die Energiekosten Strom sich im Vergleich zu Gaspreisen einschätzen lassen.

Die Effizienzzahl der Wärmepumpe, auch  Arbeitszahl bzw. Jahresarbeitszahl (JAZ) genannt, ist das Maß für die die wirtschaftliche Effizienz der Wärmepumpe. Dies JAZ bildet  das Verhältnis zwischen aufgenommener / zugeführter Energie (Strom) und der daraus produzierten Heizwärme dar – das wird auf ein Jahr als Betrachtungszeitraum bezogen. Für eine real berechnete JAZ müssten beide Kennzahlen über 1 Jahr gemessen werden, das ist so nicht für jedes System umsetzbar. Des Weiteren wird die Jahresarbeitszahl auch von den Gegebenheiten des jeweiligen Gebäudes beeinflusst und vom individuellen Nutzerverhalten. Um die JAZ im Vorhinein doch berechnen zu können hat man sich statistische Daten zur Hilfe genommen und ein Berechnungsverfahren dafür entwickelt – dies ist in der DIN 4650 dokumentiert- so kann ein gut angenäherte JAZ berechnet werden.
Diese Jahresarbeitszahl geben die Hersteller – wie auch der BWP (Bundesverband für Wärmepumpen) in Ihren technischen Dokumentationen an.

Was heißt das jetzt? Eine Jahresarbeitszahl von 2 bedeutet, dass aus 1 kWh zugeführter Energie (Strom) 2 kWh Wärmeenergie erzeugt wird, bei einer Jahresarbeitszahl von 4 bedeutet das, dass aus 1 kWh zugeführter Energie (Strom) 4 kWh Wärmeenergie erzeugt wird.

Der Strompreis dividiert durch die JAZ bildet dann das Äquivalent zum Gaspreis (je kWh):

Derzeit beträgt der durchschnittliche Strompreis rund 30 Cent pro kWh und der Gaspreis rund 7 Cent pro kWh. Setzt man diese Werte in die Rechnung ein, ergibt sich eine Mindest-Arbeitszahl von 4,3. Das wäre dann gegenüber einer effizienten Luft-Wasser Wärmepumpe mit ca. 4 als JAZ etwas zu anspruchsvoll.

Mit einem Wärmepumpenstromtarif (hier exemplarisch 6xxxx) im Schnitt / Mittelwert aller Stromtarife für WP ist 25,29 ct. Die JAZ der von uns eingesetzten Wärmepumpen sind  nach JAZ Rechner des BWP 3,9 – 4 und 4,1.

Bedeutet:

Bei einem Wärmepumpen Tarif von ca. 25,3 ct (das Mittel in den Gebieten) ist die Wärmepumpe mit 6,325 ct für den eingesetzten Strom je kWh Wärme zu Gas wettbewerbsfähig. Die Abhängigkeit von der allgemeinen Energiepreisentwicklung ist weiterhin gegeben.

Es gibt verschiedene Systeme bei Wärmepumpen. Diese unterscheiden sich hauptsächlich bei der  Wahl der Wärmequelle. Für einen Vergleich der Wärmequelle spielen einige  Faktoren eine Rolle. Die höchst mögliche Effizienz bei  Erdwärme, Luft und Grundwasser, ist je nach Einsatzzweck und den Gegebenheiten unterschiedlich. Wichtig ist dann auch die Betrachtung der etwaigen Kosten für die Erschließung der Wärmequelle –  je nach örtlichen Gegebenheiten . das kann sehr stark schwanken. Dies Kosten dürfen bei der Gesamt-Investitionssumme nicht vergessen werden!

Bei Luft-Wärmepumpen fallen diese Kosten nicht an – Luft ist umsonst.

Bei der Erschließung einer Erd-Wärmequelle durch Erdsonden können diese  Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus 6.000 bis 12.000 Euro betragen, mehr ist auch je nach Fall möglich.

Für den Betrieb einer Wasser-Wärmepumpe mit Brunnen sind die Brunnenerschließungskosten zu berücksichtigen, auch hier gibt es eine große Bandbreite, beginnend mit Kosten bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus in Höhe von 1.000 bis 10.000 Euro, auch hier ist mehr je nach Fall möglich.

So gesehen kann die Frage was ist besser nicht klar beantwortet werden – das richtete sich nach der jeweiligen individuellen Situation.

Auf jeden Fall können Wärmepumpen bei Verwendung eines hohen Anteils an regenerativ erzeugtem (CO2 neutralem) Strom im Vergleich zu anderen Heizungssystemen emissionsarm Wärme bereitstellen. Die Nutzung eines Wärmepumpensystems sorgt dafür, dass die fossilen Ressourcen deutlich geschont werden. Es hängt somit entscheidend von dem verwendeten Strom zum Betrieb der Wärmepumpe ab. Wenn die Wärmepumpe mit einem CO² neutraler Strom betrieben wird, ist die Wärmepumpe CO² neutral.

Die Wärmepumpe selbst erzeugt kein CO2, so wie es bei Verbrennungsprozessen z.B. einer Ölheizung geschieht.

Bei der im Klimapaket der Bundesregierung gewünschten Umstellung auf eine CO2-freie Wärmeversorgung können Wärmepumpen so einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Es gibt mittlerweile von unterschiedlichsten Stromanbietern kostengünstige Tarife, so dass der Betrieb auch kostengünstig ist. Des Weiteren gehört zu den Vorteilen einer Wärmepumpe, dass diese nahezu wartungsfrei sind.

Die Voraussetzungen für den Einbau und Betrieb einer Wärmepumpe können einfach sein. Es wird ein Stromanschluss benötigt, dieser ist zu prüfen, ob er den Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers entspricht. Ein Umbau der Elektroschänke können dann auch ein zusätzlicher Kostenfaktor sein, wenn dieser nicht den technischen Erfordernissen des Netzbetreibers entspricht. Das verursacht je nach Versorgungsgebiet Kosten zwischen 1.000 und 5.000€. Ebenso sollte das Wärmeverteilsystem im Haus ein zentrales Heizungssystem sein (Warmwasser und Raumwärme werden durch einen Wärmeerzeuger bereitgestellt) gegebenenfalls muss eine Pufferspeicher / Wärmespeicher im Gesamtsystem berücksichtigt werden.

Ein weiterer Aspekt ist die Auswahl der Umweltwärmequelle, Luft, Erde oder Wasser. Daraus ergeben sich unter Umständen weitere, zum Teil kostenintensive Maßnahmen , wie Erdbohrungen, großflächiger Erdaushub oder Brunnenbohrungen, die auch zu langwierigen Genehmigungsverfahren führen können.

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