Wärmepumpe im Bestandsgebäude

Wärmepumpen sind effiziente und umweltfreundliche Heiztechnologien. Sie nutzen die in der Umwelt vorhandene Wärme, um Ihr Zuhause zu beheizen. Dazu befördern sie je nach Wärmepumpen-Art Wärmeenergie aus unterschiedlichen Umweltquellen zu einem Verdampfer.

Dieser überträgt die Energie auf ein Kältemittel, das dadurch gasförmig wird. Dieses Gas wird von einem Verdichter komprimiert und damit weiter erhitzt. In diesem Zustand gibt dieses Kältemittelgas die Wärmeenergie an den Heizkreislauf des Hauses ab. Dadurch kühlt das Gasgemisch wieder ab und verflüssigt sich erneut. Jetzt beginnt der Kreislauf von vorne.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen: Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärmeenergie der Umgebungsluft mittels Ventilatoren. Kollektoren oder Sonden entziehen bei Sole-Wasser-Wärmepumpen dem Erdreich die nötige Wärme und Wasser-Wasser-Wärmepumpen entnehmen dem Grundwasser mittels Brunnen Energie.

Im Bezug auf Bestandsgebäude gibt es allerdings häufig Bedenken, was die Funktionalität von Wärmepumpen in einem solchen Gebäude betrifft: So hält sich der Gedanke, dass Wärmepumpen nur in Neubauten effizient sind. In alten Gebäuden würden teilweise so hohe Vorlauftemperaturen für eine vollständige Beheizung nötig werden, wie es eine Wärmepumpe nicht leisten kann. Anderen schrecken vor den hohen Installationskosten und dem technisch komplexeren Aufbau zurück. Was ist an dieser Kritik dran?

Wärmepumpen bieten viele Vorteile – auch für passende Bestandsgebäude. Da die primäre Energiequelle die Umweltenergie vor Ort ist, sind sie einerseits sehr umweltfreundlich und benötigen einzig für den Verdichter einen Teil Strom als Hilfsenergie. Stammt dieser Strom aus einer ökologischen und nachhaltigen Quelle sind sie sogar umweltneutral.

Zudem sind sie äußerst energieeffizient. Je nach Wärmepumpenart und Modell erreichen moderne Geräte Jahresarbeitszahlen (JAZ) von bis zu fünf und höher. Die Jahresarbeitszahl gibt dabei das Verhältnis von Stromaufwand und gewonnener Wärmeenergie auf ein Betriebsjahr an.  Bei einer Jahresarbeitszahl von fünf erzeugt eine Wärmepumpe also aus einer Einheit Strom fünf Einheiten Wärmeenergie.

Zusätzlich sind Wärmepumpen sehr wartungsarm und haben eine lange Lebensdauer. Aufgrund der verwendeten Technik sind ein Schornstein und der damit verbundene Besuch des Schornsteinfegers auch nicht mehr vonnöten.

Und auch wirtschaftlich rechnet sich eine Wärmepumpe: Einerseits durch die hohe Effizienz und andererseits durch die Unabhängigkeit vom Markt fossiler Energieträger. Marktschwankungen oder erhöhte Steuer in diesem Bereich betreffen Sie mit einer Wärmepumpe nicht. Dank der daraus resultierenden sehr geringen und stabilen Betriebskosten amortisieren sich auch die Anschaffungskosten eines solchen Systems oft schneller als gedacht.

Die Argumente für eine Wärmepumpe überwiegen also auch bei passenden Gebäuden im Bestand die Nachteile deutlich. Doch was ist ein passendes Bestandsgebäude und lohnt sich eine Wärmepumpe deswegen in jedem Fall? Gibt es Grenzfälle und wann sind Wärmepumpen im Altbau überhaupt wirtschaftlich?

Die Ergebnisse der Fraunhofer ISE-Studie zu Wärmepumpen in Bestandsgebäuden

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in einer Untersuchung herausgefunden, dass elektrische Wärmepumpen auch in bestehenden Gebäuden zuverlässig arbeiten und einen ökologischen Vorteil bieten.

Im Rahmen des Projekts "WPsmart im Bestand" wurden insgesamt 56 Gebäude im Alter von 15 bis 170 Jahren, die mit Wärmepumpen ausgestattet waren, analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Geräte größtenteils störungsfrei liefen. Im Vergleich zu Erdgas-Brennwertheizungen waren die berechneten CO₂-Emissionen um 27 bis 61 Prozent geringer.

Ein wichtiger Faktor für die Effizienz von Wärmepumpen im Bestand ist auch die benötigte Heizkreistemperatur.

Gerade aufgrund der variierenden spezifischen Heizwärmebedarfe und Wärmeübergabesysteme variieren diese je nach Immobilie. Auch hier kam die Studie zu einem überraschenden Ergebnis: Die maximal zur Beheizung erforderlichen Temperaturen lagen bei den Bestandsgebäuden im Mittel bei 44 bis 45 Grad Celsius. Selbst bei Minusgraden um die 12 bis 16 Grad Celsius genügten diese Temperaturen durchschnittlich. Solche Temperaturen sind für moderne Wärmepumpen kein Problem, bis 60 Grad Celsius funktionieren sie hocheffizient.

Die Studie machte deutlich, dass die Implementierung von Wärmepumpen in bestehenden Gebäuden in der Regel nicht nur möglich, sondern auch lohnend ist. Der erfolgreiche Betrieb hängt dabei natürlich sowohl von der Qualität und Effizienz der Wärmepumpe als auch von externen Faktoren wie dem energetischen Zustand des Gebäudes und dem installierten Wärmeübergabesystem ab. Die Daten aus dem Projekt zeigten, dass das Alter des Gebäudes dabei keine maßgebliche Rolle spielt.¹

Gibt es Ausnahmen?

Natürlich gibt es auch Fälle, in denen Wärmepumpen für ein Bestandsgebäude weniger geeignet sein können. Weist Ihre Immobilie beispielsweise eine sehr schlechte Gebäudedämmung auf und befindet sich in einer sehr urbanen Region mit kaum bis keinen Aufstellflächen?

In diesem Fall kann die nötige Vorlauftemperatur der Wärmepumpe 60 Grad Celsius übersteigen. Dann muss der elektrische Heizstab des Systems einen Teil der Leistung übernehmen. Da dieser ausschließlich mit Strom betrieben wird, steigen die Betriebskosten für diese Zeiten. 

Es gilt jedoch zu bedenken das selbst in diesem Fall oft kleine Eingriffe am Haus für eine wärmepumpenkompatible Immobilie genügen: Heizkörper können größer dimensioniert werden, Decken und Wände gedämmt werden. Diese Maßnahmen sind nicht übermäßig teuer und zahlen sich immer, nicht nur mit einer Wärmepumpe, aus. Niedrigere Vorlauftemperaturen führen in jedem Fall zu einer Betriebskostenersparnis.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wärmepumpen eine effiziente und umweltfreundliche Heizlösung auch für Bestandsgebäude darstellen. Sie sind nicht nur energieeffizient und wartungsarm, sondern sparen auch Heizkosten erheblich ein. Die anfänglichen Anschaffungskosten werden durch die langfristigen Einsparungen mehr als ausgeglichen.

Das weit verbreitete Vorurteil, dass Wärmepumpen im Bestand nicht effizient heizen, konnte die Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE widerlegen.