Die Heizung mit Luft und Strom
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe bedient sich der Umgebungsluft als primärer Energiequelle. Sie benötigt Strom, um aus dieser Luft tatsächlich Wärme zu produzieren. Das bedeutet, eine Wärmepumpe bedient sich zwar erneuerbarerer Energien, benötigt aber zudem auch Strom für den Betrieb.
In sonnenreichen Monaten kann durch die Nutzung selbst erzeugten Stroms aus eigenen Photovoltaik-Anlagen der Strom-Bedarf zu einem gewissen Teil gedeckt werden. Doch in sonnenarmen Monaten ist die Nutzung externen Stroms unumgänglich. Dann ist es natürlich besonders relevant zu wissen, wie hoch der Stromverbrauch einer Wärmepumpe ist und welche Faktoren diesen beeinflussen.
Welche Faktoren beeinflussen den Stromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe?
Effizienz & Gebäudeisolierung
Ein wesentlicher Faktor ist die Effizienz der Wärmepumpe. Diese wird durch den sogenannten "Coefficient of Performance" (COP) gemessen und gibt an, wie viel Wärme die Wärmepumpe pro Einheit zugeführter elektrischer Energie erzeugt. Eine höhere Effizienz bedeutet einen geringeren Stromverbrauch.
Gut isolierte und gedämmte Gebäude erfordern weniger Heizleistung, was den Stromverbrauch der Wärmepumpe reduziert. Eine schlechte Isolierung kann dazu führen, dass die Wärmepumpe mehr Energie verbraucht, um die gewünschte Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.
Nutzung & Instandhaltung
Auch die Nutzergewohnheiten der Bewohner:innen, d.h. wie oft und lange die Wärmepumpe in Betrieb ist bzw. wie intensiv geheizt wird, wirken sich auf den Stromverbrauch der Heizung aus. Zudem spielt es eine Rolle, ob die Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung verwendet wird.
Nicht zuletzt können eine regelmäßige, jährliche Wartung und Instandhaltung der Luftwärmepumpe dazu beitragen, den Stromverbrauch zu optimieren. Verschmutzte Filter oder ein schlecht gewartetes System können zu einem erhöhten Stromverbrauch führen und sich somit auf die Stromkosten auswirken.
Außentemperatur und Vorlauftemperatur
Temperaturen, welche die Effizienz bzw. den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe maßgeblich beeinflussen, sind die Außentemperatur und die Vorlauftemperatur bzw. deren Zusammenhang. Grundsätzlich gilt: Je niedriger die Außentemperatur, desto härter muss die Wärmepumpe arbeiten und desto höher wird der Strombedarf. Dabei ist außerdem zu berücksichtigen, dass die Wärmepumpe das Heizungswasser erwärmen muss, damit es mit entsprechender Temperatur in das Heizsystem eingespeist wird.
Diese sogenannte Vorlauftemperatur ist unterschiedlich. Der Optimalbereich für Wärmepumpen liegt zwischen 25° und 45° Celsius. Der sinnvolle, technische Einsatzbereich reicht bis maximal 55 °C Vorlauftemperatur bei sehr kalten Außentemperaturen. Je geringer die Vorlauftemperatur, desto weniger Strom wird benötigt, um diese zu erreichen. Deshalb arbeiten Wärmepumpen auch in gut gedämmten Gebäuden mit Fußbodenheizung am effizientesten.
Ist es also draußen kälter, die Vorlauftemperatur allerdings gering, dann ist auch die Differenz zwischen beiden Temperaturen, der sogenannte "Temperaturhub" niedriger. Der Temperaturunterschied wird mithilfe elektrischer Energie überwunden - je kleiner dieser ist, desto geringer ist auch der Stromverbrauch. Die Effizienz einer Wärmepumpe schlägt sich in der sogenannten "Jahresarbeitszahl" nieder. Effiziente Wärmepumpen haben in der Regel eine Jahresarbeitszahl von >3.
Wie verändert sich der Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe im Laufe der Jahreszeiten?
Der Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe variiert jedes Jahr - im Laufe der Jahreszeiten. Das hängt mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen und Heizanforderungen zusammen. Es gibt verschiedene Aspekte, die den Stromverbrauch einer Wärmepumpe und damit auch die Stromkosten während der unterschiedlichen Jahreszeiten beeinflussen:
Außentemperatur
Die Außentemperatur hat - im Zusammenhang mit der Vorlauftemperatur - einen direkten Einfluss auf den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe. Grundsätzlich gilt: Je kälter es wird, desto härter muss die Wärmepumpe arbeiten, um die gewünschte Raumteperatur aufrechtzuerhalten.
Je geringer der Temperaturhub zwischen Außentemperatur und Luftwärmepumpe, desto geringer ist auch der Stromverbrauch.
Sonnenlicht und Solarstrahlung
Die Verfügbarkeit von Sonnenlicht und Solarstrahlung beeinflusst indirekt den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe, insbesondere bei Systemen, die mit einer Photovoltaik-Anlage gekoppelt sind. Im Sommer, wenn die Sonneneinstrahlung höher ist, kann die Photovoltaik-Anlage mehr Strom erzeugen, was den Eigenverbrauch erhöht und den Bedarf an Strom aus dem Netz reduziert. In sonnenarmen Monaten hingegen ist die Sonneneinstrahlung meist zu schwach und die Wärmepumpe muss verstärkt auf externen Strom zurückgreifen.
Es gibt also viele Faktoren, welche den Stromverbrauch einer Wärmepumpe beeinflussen. Deshalb ist es schwierig, Fragen wie "Wie viel Strom verbraucht eine Luftwärmepumpe pro Tag?" oder "Wie viel Strom verbraucht eine Luftwärmepumpe pro Jahr" genau zu beantworten.
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Wie kann man den Stromverbrauch einer bestehenden Luftwärmepumpe effektiv reduzieren?
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, die dazu beitragen können, den Stromverbrauch Ihrer Luftwärmepumpe langfrisitig zu reduzieren. So kann eine Verbesserung der Isolierung und Wärmedämmung des Gebäudes den Wärmebedarf reduzieren und somit auch den Stromverbrauch der Wärmepumpe senken. Dies umfasst die Renovierung des Daches, der Wände, Böden und Fenster.
Eine regelmäßige Wartung der Luftwärmepumpe durch Fachpersonal ist wichtig, um sicherzustellen, dass diese effizient arbeitet. Dies kann die Reinigung der Luftfilter, die Überprüfung des Kältemittels und die Überprüfung der Elektronik umfassen. Kontrollieren Sie auch die Einstellungen Ihrer Wärmepumpe und stellen Sie sicher, dass diese an Ihre tatsächlichen Bedürfnisse und Nutzungsmuster angepasst sind.
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Funktionsweise einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe bedient sich der Umgebungsluft als primärer Energiequelle. In Kombination mit der Nutzung von Strom wird daraus Wärme erzeugt. Der Stromverbrauch hängt von der genutzten Wärmeenergie aus der Umwelt und der Effizienz der Umwandlung in Heizenergie ab.
Diese Effizienz wird durch die sogenannte Jahresarbeitszahl (= JAZ) vermittelt. Sie gibt das Verhältnis zwischen Heizleistung und Stromverbrauch an. Je höher die JAZ, desto niedriger der Stromverbrauch.
Stromverbrauch einer Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe (mit einer JAZ von 3,0) in einem Einfamilienhaus (ca. 150 m2 Wohnfläche, guter Baustandard) und mit einem jährlichen Energiebedarf von 20.000 kWh Energie, verbraucht rund 6.500 kWh Strom. Bei einem Strompreis von 0,30 € je kWh ergeben sich Stromkosten von knapp 1.950 €.
Im Vergleich dazu benötigen Sie für dieselben Anforderungen rund 5 t Pellets. Bei einem Pelletspreis von rund € 360 je Tonne liegen die Kosten für den Brennstoff hier bei rund 1.800 €.
Diese Kosten sollten Sie außerdem bei der Anschaffung einer Wärmepumpe bedenken.
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Bei der Außenaufstellung einer Wärmepumpe gibt es ein paar Punkte, wie bspw. die entsprechenden Mindestabstände zu beachten.
FAQs | Häufige Fragen und ihre Antworten
Hier finden Sie häufige Fragen rund um Wärmepumpen, deren Anschaffung, Kosten und Umweltfreundlichkeit. Die entsprechenden Antworten haben wir in Kürze und verständlich aufbereitet:
Eine Wärmepumpe kann sich grundsätzlich auch in einem Altbau lohnen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind:
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Isolierung des Gebäudes: Die energetische Qualität des Altbaus spielt eine entscheidende Rolle. Je besser das Gebäude isoliert ist, desto effizienter kann die Wärmepumpe arbeiten. Wenn das Gebäude jedoch eine schlechte Dämmung hat, kann die Wärmepumpe möglicherweise nicht genügend Wärme erzeugen, um den Wärmebedarf im Winter zu decken.
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Heizlast: Die Größe der Wärmepumpe muss auf die Heizlast des Gebäudes abgestimmt sein. Eine genaue Berechnung der benötigten Heizleistung ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Wärmepumpe ausreichend dimensioniert ist.
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Wärmeverteilung: Die Wärmeverteilung im Altbau sollte ebenfalls überprüft werden. Idealerweise sind Heizkörper oder eine Fußbodenheizung vorhanden, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe betrieben werden können. Falls nicht, müssen gegebenenfalls Änderungen an der Heizungsanlage vorgenommen werden.
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Verfügbarkeit von Erdwärme oder Umgebungsluft: Die Wärmepumpe kann entweder die Wärme aus der Umgebungsluft (Luft-Wasser-Wärmepumpe) oder aus dem Erdreich (Erdwärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpe) beziehen. Die örtlichen Gegebenheiten und die verfügbaren Ressourcen spielen hierbei eine Rolle.
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Kosten-Nutzen-Analyse: Es ist wichtig, die Investitionskosten für die Wärmepumpe und deren Installation mit den potenziellen Energieeinsparungen über die Lebensdauer der Anlage zu vergleichen. Förderprogramme und finanzielle Anreize können die wirtschaftliche Attraktivität erhöhen.
Zusammengefasst lässt sich sagen, dass eine Wärmepumpe im Altbau dann besonders lohnenswert ist, wenn das Gebäude gut isoliert ist, die Wärmeverteilung optimiert werden kann und eine ausreichende Wärmequelle (Umgebungsluft oder Erdwärme) verfügbar ist. Eine individuelle Betrachtung und Beratung durch Fachleute, beispielsweise Energieberater oder Installateure, ist ratsam, um die beste Lösung für den jeweiligen Altbau zu finden.
Die Kosten einer Wärmepumpe für einen Altbau können je nach verschiedenen Faktoren stark variieren. Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, und die Gesamtkosten hängen von mehreren Faktoren ab, darunter:
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Größe und Leistung der Wärmepumpe: Die Größe der Wärmepumpe wird anhand des Heizbedarfs und der Gebäudegröße berechnet.
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Art des Wärmequellen-Systems: Die Wahl der Wärmequelle (z. B. Luft, Erdreich, Grundwasser) beeinflusst die Kosten.
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Vorhandene Infrastruktur: Falls bereits eine Fußbodenheizung oder geeignete Heizkörper vorhanden sind, können die Kosten niedriger sein.
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Installationsaufwand: Die Installationskosten hängen von der Komplexität der Installation und der Zugänglichkeit des Grundstücks ab.
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Fördermittel: In einigen Regionen gibt es staatliche Förderprogramme, die die Kosten für den Einbau einer Wärmepumpe reduzieren können.
Für eine grobe Orientierung: Die Kosten für eine Wärmepumpe im Altbau liegen zwischen 20.000 € und 35.000 € (ohne Berücksichtigung möglicher Förderungen!). Die tatsächlichen Kosten sollten jedoch immer durch individuelle Angebote von Fachunternehmen ermittelt werden, die eine genaue Analyse der Gegebenheiten vor Ort durchführen.
Die Kosten einer Luftwärmepumpe hängen von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Leistung, der Energieeffizienz, der Marke und des Installationsaufwands. Im Allgemeinen liegen die Preise für Luftwärmepumpen in der Regel zwischen einigen tausend Euro und mehreren zehntausend Euro.
Es ist auch wichtig, zusätzliche Kosten für die Installation, Wartung und gegebenenfalls den Austausch von Teilen im Laufe der Zeit zu berücksichtigen. Außerdem kann es regionale und nationale Förderprogramme geben, die den Kauf und die Installation von Wärmepumpen finanziell unterstützen. Es empfiehlt sich, sich über diese Optionen zu informieren, um mögliche Einsparungen zu erzielen.
Eine Luftwärmepumpe ist ein Heiz- und Kühlgerät, welches Wärmeenergie aus der Umgebungsluft verwendet und zur Raumheizung oder -kühlung nutzt.
Hier ist eine grundlegende Erklärung, wie eine Luftwärmepumpe funktioniert:
- Absorption der Umgebungswärme: Die Luftwärmepumpe entzieht der Umgebungsluft Wärmeenergie, selbst bei niedrigen Temperaturen. Sogar bei kaltem Wetter enthält die Luft noch genügend Wärmeenergie, die genutzt werden kann.
- Verdampfung des Kältemittels: In der Wärmepumpe befindet sich ein geschlossener Kreislauf, der ein Kältemittel enthält. Dieses Kältemittel hat einen niedrigen Siedepunkt und verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen, wenn es der Wärme der Umgebungsluft ausgesetzt wird.
- Kompression des Kältemittels: Der verdampfte Kältemitteldampf wird von einem Verdichter komprimiert, wodurch sich der Druck und die Temperatur erhöhen.
- Abgabe der Wärme: Der komprimierte und erhitzte Kältemitteldampf gibt die gespeicherte Wärmeenergie an das Heizsystem oder den Warmwasserspeicher ab, um den Raum zu beheizen oder Warmwasser bereitzustellen.
- Kondensation des Kältemittels: Nachdem die Wärme abgegeben wurde, kondensiert das Kältemittel zu einem flüssigen Zustand zurück, wobei es die Wärmeenergie freisetzt.
- Expansion des Kältemittels: Das flüssige Kältemittel durchläuft ein Expansionsventil, das den Druck und die Temperatur reduziert, um den Kreislauf zu schließen und das Kältemittel wieder in den Verdampfer zu leiten.
Dieser Kreislauf wiederholt sich kontinuierlich, solange das Heiz- oder Kühlsystem aktiv ist. Eine Wärmepumpe kann die gewonnene Energie aus der Umgebungsluft nutzen, um das Haus zu heizen. Im Sommer kann das Prinzip umgekehrt werden, um das Haus zu kühlen.
Es ist wichtig zu beachten, dass eine Luftwärmepumpe ihre Effizienz mit sinkenden Außentemperaturen verringert, da die Wärmeenergie in der kalten Luft begrenzt ist. In solchen Fällen können ergänzende Heizsysteme erforderlich sein, um den Heizbedarf zu decken.