Wärmepumpenheizung

Wärmepumpenheizungen nutzen die Umweltwärme der umgebenden Luft, des Grundwassers oder des Erdreiches (Geothermie), um sie mittels Wärmepumpe auf ein verwertbares höheres Temperaturniveau anzuheben, um damit Gebäude oder andere Einrichtungen beheizen zu können.

Luft/Wasser Wärmepumpenheizung in einem Einfamilienhaus

Allgemeines

Zur Beheizung von Gebäuden werden meist Elektro-Kompressions-Wärmepumpen verwendet. Es finden jedoch auch Absorptions- bzw. Adsorptions-Wärmepumpen Verwendung. Das Funktionsprinzip lässt sich gut mit einem Kühlschrank vergleichen, der innen kühlt und außen heizt. Viele dieser Systeme können im Umkehrbetrieb auch zur Kühlung eingesetzt werden. Da Wärmepumpen zum Teil erhebliche Anlaufströme haben, die zu Netzrückwirkungen (Spannungseinbrüchen) führen können, muss der Anschluss vom Energieversorgungsunternehmen genehmigt werden. Die Genehmigung wird im Regelfall mit bestimmten Auflagen (Anlaufstrombegrenzung, Anläufe/Stunde beschränkt) erteilt.

Das verdichtete Kältemittel kondensiert im Verflüssiger. Dies ist ein Wärmeübertrager, der auf der Gegenseite mit einem Wärmeträger, in der Regel Wasser oder einem Wasser-Sole-Gemisch (Frostschutz), beaufschlagt wird. Die bei der Verflüssigung des Kältemittels frei werdende Wärme wird vom Wärmeträger aufgenommen und auf die Heizkörper oder Heizflächen übertragen. Die Wärmeleistung, die, bezogen auf die eingesetzte elektrische Leistung des Verdichtermotors, am Verflüssiger genutzt werden kann, steigt mit abnehmender Differenz zwischen der Verdampfungs- und der Verflüssigungstemperatur im Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe. Das Verhältnis der Wärmeleistung zur elektrischen Leistung wird als Leistungszahl einer Wärmepumpe (COP) bezeichnet.

Eine niedrige Wärmeträgertemperatur (Vorlauftemperatur) wird insbesondere mit Fußbodenheizungen erreicht, da eine große Wärmeübertragungsfläche genutzt werden kann. Es sollte eine gute Wärmedämmung für das zu beheizende Gebäude angestrebt werden, um bei geringem Wärmebedarf eine geringe Vorlauftemperatur des Wärmeträgers fahren zu können.

Das Verhältnis von Heizfläche zu der mittleren Übertemperatur von Heizkörper oder einer Fußbodenheizung verändert sich exponentiell. Dies ist mit der veränderten Leistungsabgabe von Boilern bei steigenden Primärtemperaturen zu vergleichen. Diese Problematik verursacht zudem, dass mittels Wärmepumpe die Speichertemperatur nur auf eine bestimmte Temperatur angehoben werden kann. Die zu erzeugende Warmwassertemperatur ist von dem maximalen Verdichter-Hochdruck abhängig. Bei der Beheizung von Boilern mittels Erdsonden muss darauf geachtet werden, dass die Erdsonde nicht mit mehr als 100 W(therm.)/m Sonde belastet wird.

Sperrzeiten

Wärmepumpenheizungen können zu Spitzenlastzeiten bis zu 3x2 Stunden pro Tag abgeschaltet werden (TAB). Allerdings können viele Energieversorgungsunternehmen von dieser Möglichkeit nach unten abweichen, da sie die Sperrzeiten mittels der Rundsteuerempfänger bezogen auf die tatsächliche Last steuern. Die Sperrzeiten sind dann relativ kurz, so dass ein erhöhter technischer Aufwand für eine Sperrzeitüberbrückung nicht notwendig wird. Pufferspeicher sind für die Überbrückung von Sperrzeiten sowieso nur bedingt einsetzbar, da für die Abschaltzeit der WP vom EVU kein Vorsignal gegeben wird. Daher könnte der Temperaturfühler im Pufferspeicher bei Eintritt der Sperrzeit gerade das „Ein“-Signal zum Anlauf der WP geben. Tritt dieser Fall ein, befindet sich im Pufferspeicher kein oder nur ein geringes nutzbares Temperaturgefälle. Jedoch ist die Gefahr, dass ein Gebäude durch eine Sperrzeit abkühlt, relativ gering, aber in begrenztem Umfang möglich (Abkühlung 1-2 K), z. B. bei einem Gebäude ohne oder mit nur wenig Speichermassen.

Kennzahlen

Wirkungsgrad / Leistungszahl COP

Bei Wärmepumpen wird der Wirkungsgrad in Form der Leistungszahl Epsilon oder neuerdings auch mit COP angegeben.

Elektro-Kompressions-Wärmepumpen für die Gebäudeheizung erreichen im Dauerbetrieb unter festgelegten Norm-Betriebsbedingungen Leistungszahlen von rund 50 % der vom zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vorgegebenen Wirkungsgradgrenze, bezogen auf den eingesetzten Strom. Dieser Wert dient hauptsächlich zur Beurteilung der Qualität der Wärmepumpe selbst. Er berücksichtigt nicht den Rest des Heizungssystems.

(Alle Temperaturen in Kelvin.)

Für eine Wärmepumpe mit Erdwärmesonde (Verdampfungstemperatur , etwa 0 °C) und Fußbodenheizung (, etwa 35 °C Vorlauftemperatur) errechnet man beispielsweise:

Wenn an dem gleichen Wärmepumpenkreislauf eine Radiatorenheizung mit 55 °C () Vorlauftemperatur (Verdampfungstemperatur -0 °C) angeschlossen wird, ergibt sich eine deutlich niedrigere Leistungszahl:

Beim Einsatz einer Erdwärmesonde als Wärmequelle ist die Verdampfungstemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur.

Eine Wärmepumpe, die als Wärmequelle die Umgebungsluft nutzt, hat eine deutlich niedrigere Verdampfungstemperatur als die Anlage mit einer Erdwärmesonde. Mit steigendem Wärmebedarf sinkt die Umgebungstemperatur und damit die Leistungszahl. Außerdem ist die Wärmeübergangszahl von Luft zu den Verdampferflächen niedrig. Es müssen möglichst großflächige Rippenrohre Verwendung finden. Es ist ein Lüfter notwendig, der die Luft durch die Verdampferflächen drückt. In der folgenden Berechnung der Leistungszahl wird eine Außentemperatur von ca. 7 °C unterstellt bei einer Temperaturdifferenz von 12 °C zwischen Lufteintrittstemperatur und Verdampfungstemperatur des Kältemittels, so dass für kalte Seite (, etwa -5 °C) angesetzt wird:

Es wird deutlich, dass die Leistungszahl einer Wärmepumpe durch die Bauart der Wärmeübertrager, Verflüssiger und Verdampfer stark beeinflusst wird. Zudem wird im Verdampfer häufig der Taupunkt unterschritten, das sich bildende Kondensat (Wasser) muss abgeführt werden. Wird bei Außentemperaturen unter +5 °C noch der Gefrierpunkt unterschritten, sinkt der Ertragsfaktor auf null, soferne keine energiesparende Enteisungseinrichtung vorgesehen ist. Mit der Erdwärmesonde steht unabhängig von der herrschenden Außentemperatur eine Wärmequelle mit relativ hoher Temperatur zur Verfügung, während die Außenluft eine ungünstige Wärmequelle darstellt. Auf der Seite der Wärmesenke sollte mit einer möglichst großen Fläche eine kleine Temperaturdifferenz zwischen Raumtemperatur und Wärmeträgervorlauftemperatur angestrebt werden. In den dargestellten Beispielen variiert die Leistungszahl um den Faktor 1,8 zwischen der Erdwärmesonde/Fußbodenheizungswärmepumpe und der Außenluft/Radiatorwärmepumpe.

Jahresarbeitszahl (JAZ)

Über das Jahr verteilt ändern sich die Temperaturen, unter denen die Wärmepumpe arbeiten muss. Auch die gesamte Auslegung eines Wärmepumpen-Heizungssystems hat Einfluss auf seine Effizienz. Außerdem schwankt die von der Wärmepumpe abzugebende Wärmeleistung sehr stark durch Änderung der Luft- Außentemperatur zwischen Nennleistung und Null.

Daher wird für das gesamte Wärmepumpenheizungssystem die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) verwendet. Sie gibt das Verhältnis der über das Jahr abgegebenen Heizenergie zur aufgenommenen elektrischen Energie an und liegt in der Größenordnung von 3 bis maximal 4,5. Wärmepumpenhersteller geben in der Regel eine unter optimalen Bedingungen ermittelte Jahresarbeitszahl an.

Umweltverträglichkeit

Die Umweltverträglichkeit einer Wärmepumpenheizung hängt im Falle der Elektro-Kompressions-Wärmepumpe nicht zuletzt von der umweltverträglichen Bereitstellung des Stromes ab. In der Realität muss von Gesamtwirkungsgraden ausgegangen werden, die um 30 bis 40 % liegen. Das liegt im wesentlichen an überalterten Kraftwerken aber auch an den Leitungsverlusten auf dem Weg zum Endverbraucher. Bei einem Wirkungsgrad von 33% benötigt man drei Teile Primärenergie um einen Teil Strom zu erzeugen. Eine Wärmepumpe mit einer Leistungszahl von COP=3 benötigt jedoch den einen Teil Strom um wieder drei Teile Wärme herzustellen. In diesem Fall wäre die Wärmepumpe aus technischer und volkswirtschaftlicher Sicht unsinnig, bei dem zur Wärmeerzeugung in der simplen häuslichen Feuerstelle der Primärenergieträger besser direkt verbrannt werden kann.

Allerdings wird in Ländern mit hohem hydroelektrischen Anteil an der Stromerzeugung (z.B. Schweiz, Österreich, Norwegen) oder Ländern mit hohem Anteil an anderen erneuerbaren Energien (z.B. Dänemark) schon jetzt ein höherer Strommix-Wirkungsgrad erreicht, welcher die energetische Betriebsbilanz der Elektro-Wärmepumpe teils stark verbessert.

Der Strom kann zukünftig auch durch moderne Kraftwerke wie z. B. Erdgas GuD-Kraftwerke mit Wirkungsgraden bis zu 57 % erzeugt werden und aus einem größeren Anteil regenerativ erzeugtem Strom bestehen. In diesem Falle erhält man das ca. 2,5-fache der Nutzwärme aus der gleichen Primärenergiemenge, wie mit der direkten Verbrennung. Maßgeblich ist aber immer der Gesamt-Strommix-Wirkungsgrad der Kraftwerksstruktur. Ebenso erhält man im Falle der Strom-Erzeugung in einem Biomasse-Kraftwerk mit 35 % Wirkungsgrad immerhin das 1,5-fache der Nutzwärme aus der gleichen Menge Holz, als mit der direkten Verbrennung.

Da neuerdings die EVU per Gesetz verpflichtet sind, die Herkunft ihres Stromes anzugeben, muss jeder für sich selbst entscheiden, ob die Umweltverträglichkeit für den Betrieb einer Wärmepumpe ausreicht. Allerdings kann heute jeder selbst Einfluss darauf nehmen, wie umweltverträglich sein Strom ist. Derzeit sind die Preise z. B. für Strom ausschließlich aus Wasserkraft aber teurer als die „normalen“ Strompreise, was sich jedoch bei weiter steigenden Primärenergiepreisen relativieren wird. Trotzdem wird gerade dieser Punkt in Deutschland dauernd und z. T. kontrovers diskutiert.

Wärmepumpen können in der Gesamtbetrachtung Brennstoff bzw. Primärenergie einsparen, da sie den Großteil der Wärmeenergie vor Ort, der Umgebung (siehe Absatz Wärmequellen) entnehmen. Brennstoffe für Heizzwecke machen den Großteil des deutschen Primärenergiebedarfs aus. Wärmepumpen bieten an dieser Stelle Potential zur CO2-Einsparung. Zur Umweltverträglichkeit eines Systems gehört neben dem Wirkungsgrad und der CO2-Bilanz auch die Möglichkeit in großtechnischen Kraftwerksanlagen die Rauchgasreinigung zentral und optimal zu kontrollieren.

Aus Umweltgesichtspunkten ebenfalls interessant ist das Wärmeträgermedium (Kühlmittel).

Wärmequellen

Als Wärmequelle dienen:

  • Erdwärmekollektoren sind in geringer Tiefe (ca 1-1,5m, Abstand ca. 1m) im Erdboden verlegte „Heizschlangen“.
  • Erdwärmesonden sind Bohrungen in den Boden bis zu mehreren 100 Metern. Eine teurere Alternative, wenn die Grundstücksfläche für den Wärmegewinn via *Erdwärmekollektor nicht ausreicht. Die meisten Bohrungen werden bis 50 Meter ausgeführt. Reicht die Leistung einer Erdwärmesonde nicht aus, werden mehrere Bohrungen auf Basis der Entzugsleistung niedergebracht.
  • das Trinkwasserversorgungssystem. Ein Zweiter Anschluss an die Versorgungsleitung und ein Wärmetauscher sind dafür erforderlich. Wesentlicher Vorteil sind die geringen Investitionskosten von rd. 2.000 €. Das System wird zur Zeit noch entwickelt.

Die korrekte Dimensionierung der Wärmequelle ist entscheidend für das Erreichen der Arbeitszahl.

Hier ist die Qualität des Wassers von entscheidender Bedeutung für die Zuverlässigkeit des Systems. Hier sollte vor der Installation einer Anlage eine Wasserprobe gemacht werden.

In Deutschland rechnet man mit Temperaturen von 0 °C für Erdwärmekollektoren bzw. Erdwärmesonden und 8 °C für Grundwasser.

Luftwärmepumpe

Der Begriff Luftwärmepumpe wird für verschiedene Systeme verwendet. Daher wird meist noch differenzierter eingeteilt:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpe: entzieht der Umgebungsluft über einen Wärmeübertrager Wärme und erwärmt damit Heizungswasser.
  • Luft-Luft-Wärmepumpe entzieht der Luft Wärme und stellt sie einem Luft-Heizungssystem (Lüftung) zur Verfügung. Dazu muss das Gebäude jedoch über eine entsprechende Heizungs-/Lüftungsanlage verfügen.

Luftwärmepumpen sind preislich günstiger, weil die Komponente zur Aufnahme der Bodenwärme (teure Erdsondenbohrung bzw. Erdwärmekollektor), in der die Direkt- Verdampfung des umweltneutralen Kältemittels erfolgt, entfällt. Jedoch ist bei der Anschaffung ein wichtiges Entscheidungskriterium die aktive Fläche in m² des Verdampfers, weil damit auch die technischen Daten (Leistungs- und Arbeitsziffer) höher liegen, als bei solchen mit kleinen Verdampferflächen. Die Luftwärmepumpe hat bei sehr tiefen Temperaturen geringere Effizienz, dagegen bei etwas wärmeren Tagen (etwa +5 bis 0 °C, die ja die Mehrheit der Wintertage aufweist) bereits sehr brauchbare Werte. Sie lässt sich auch bei Altbauten und Sanierungen in bivalenter Nutzung gut anwenden. Ihre Jahresarbeitszahl ist geringer als bei den anderen Systemen. Bei der Anlagendimensionierung ist unbedingt zu beachten, dass ab ca -10 °C die Arbeitszahl ca. 1,5 ist.

Als Entscheidunghilfe sollte man sich über die Arbeitszahlkennlinien der Favoriten informieren, diese bestimmt maßgeblich die Betriebskosten.

Dimensionierungwerte: Fußbodenheizung Vorlauftemperatur 25-30 °C, Heizkörperheizung Vorlauftemperatur 55 °C

Heizwasserverteilung/Zwischenlagerung

Wassertank einer Luft/Wasser Wärmepumpenheizung in einem Einfamilienhaus

Da viele Wärmepumpen, vor allem Luft-Wasser-Systeme, nicht genug Leistung abgeben können, um den Heizwasserkreislauf direkt zu erwärmen, muss das Heizwasser zwischengelagert werden; dies geschieht in einem großen, wärmeisolierten Tank, welcher wie ein Boiler aussieht. Dieser Tank fasst mehrere hundert Liter Wasser. Zur Erwärmung zirkuliert nun der Wasserstrom zwischen dem Tank und den Radiatoren/Fußbodenheizung. Die Wärmepumpe erwärmt nun das Wasser in diesem Tank. Dieser Tank wird auch gebraucht, um Heizwasser während den Sperrzeiten des Energieversorgungsunternehmens bereitzustellen.

Verbreitung

Deutschland

Der Marktanteil von Wärmepumpenheizungen im Neubau ist sehr landesspezifisch und betrug 2005 bundesweit durchschnittlich 10 %, wobei die erdgekoppelte Wärmepumpe mit einem Anteil von ca. 40 % am erfolgreichsten war. Der Marktanteil hängt stark vom Preis und der umweltfreundlichen Bereitstellung des Stromes ab. Außerdem differiert in verschiedenen Ländern die politische Unterstützung stark. In Deutschland werden beispielsweise immer noch keine bundesweiten Wärmepumpentarife angeboten.

Schweiz

In der Schweiz beträgt der Marktanteil bei Neubauten rund 75 %. Die Kosten einer kWh Heizwärme betragen mit einer Wärmepumpe, welche Erdwärme nutzt, 3.9 Rp./kWh (ca. € 0.024), während eine konventionelle Ölheizung rund 7.9 Rp./kWh (ca. € 0.048) kostet. Eine staatliche Förderung ist somit überflüssig. (Hochdruck bei den Wärmepumpen. (2007, 15. Juli). NZZ am Sonntag, S. 29.)

Hersteller von Wärmepumpen (unvollständiger Auszug)

Jährlich neu installierte Wärmepumpenheizungen in Deutschland
Jahr Installierte Wärmepumpen
2007 55.000*
2006 44.000
2005 18.900
2004 12.900
2003 9.890
2002 8.300
2001 8.200
2000 5.700
1999 4.800
1998 4.400
1997 3.600
1996 2.300
1995 1.200

* = Prognose
Quelle: Stiebel-Eltron

Kosten

Direkte Investitionen

Gute Wärmepumpenheizungen auf Erdkollektor- bzw. Erdsonden-Basis kosten im Neubau kaum mehr als eine Ölheizung. Gasheizungen sind jedoch kostengünstiger in der Anschaffung, nicht so sehr im Betrieb.

Eine Wärmepumpenheizung mit Erdsonde und Fußbodenheizung, evtl. auch teilweise Wandheizung, erspart Tankraum, Kamin, Ölbehälter, Jahresservice, Rauchfangkehrer, Stromkosten für Brenner etc.

Indirekte Investitionen

Die Anschlussleistung einer installierten Elektro-Wärmepumpe muss zusätzlich zum allgemeinen Bedarf im Stromnetz bereitgestellt werden. Die Investitionen für diese neue Kraftwerksleistung ist zu den Investitionen der Wärmepumpe hinzuzurechnen, da sie ohne diese nicht notwendig wäre. Für eine Wärmepumpe mit 5 kW ergeben sich dabei, je nach verwendeter Technik und Primärenergieträger, Investitionen von ca. 2.500 € bis 15.000 €, welche auf alle Stromkunden umgelegt werden. Würden alle Heizungen in Deutschland (ca. 20 Millionen) mit dieser Wärmepumpe ersetzt, wäre dafür der Neubau von 100 Großkraftwerken (je 1 GW) nötig. Dieses Vorhaben ist mit 50 bis 300 Mrd. € Kosten weder finanziell noch logistisch zu bewerkstelligen.

Auch wenn diese zusätzliche Leistung nur an wenigen, sehr kalten Tagen im Jahr, selbst nur für einige Stunden vollständig abgerufen wird, muss sie trotzdem vorgehalten werden. Im Sommerhalbjahr hingegen ist diese Leistung nicht nutzbar, da kein Heizbedarf besteht und der Strombedarf insgesamt niedriger ist. Daraus ergibt sich eine aus betriebswirtschaftlicher Sicht sehr ungünstige Situation: Der Investitionskostenanteil am Strompreis steigt durch die niedrige Auslastung um ein mehrfaches und muss wieder auf den allgemeinen Strompreis umgelegt werden. Der Strom für Wärmepumpen wird trotzdem deutlich unter dem Normaltarif abgegeben, dies stellt die dritte Subvention der allgemeinen Stromkunden für die Betreiber einer Elektro-Wärmepumpe dar. Wegen der Halbierung der erforderlichen Primärenergien spart der Staat Devisen und schafft deshalb Anreize für eine Umstellung. Das Tempo der Umstellung auf klimafreundliche Heizsysteme wird uns die Entwicklung des Weltklimas diktieren, bzw. die CO2-Steuer und der Öl/Gas- Preis die heutigen Kostenüberlegungen bald zugunsten eines Wärmepumpenheizsystemes verändern lässt.

Wärmepumpen sind zwar in der Regel mit Abschaltmöglichkeiten (Schaltuhr bzw. Rundsteuerung) versehen, um im Falle der Netzhöchstlast keinen Beitrag zu liefern. Diese Abschaltmöglichkeit ändert aber nichts am beschriebenen Problem der Lasterhöhung im Netz. Moderne, normal ausgelegte Heizgeräte sind an den kältesten Tagen annähernd rund um die Uhr in Betrieb, gelegentliche Abschaltung zu Spitzenlastzeiten sind dabei zwar möglich, eine nötige Vollverschiebung vom Tag in die nächtliche Schwachlastzeit aber nicht. Zum einen würde dies einen großen Wärmespeicher erfordern, zweitens müsste dabei die Leistung der Wärmepumpe verdoppelt werden, was zum beschriebenen Problem wiederum kontraproduktiv ist.

Der Transportaufwand als Produkt aus Wegstrecke x Volumen der jeweiligen Energieträger vom Abbauort zum Verbrennungsort verursacht bei der Wärmepumpenheizung nur die Hälfte an Transportkosten und Transportrisiken, als dies bei der privaten konventionellen Heizung der Fall ist, es addieren sich allerdings die Leitungsverluste im Stromnetz. Dafür ist der technische Standard hinsichtlich Luftschadstoffbehandlung im Kraftwerk weitaus besser, als bei der Verfeuerung im privaten Bereich.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass eine Elektro-Wärmepumpe, im Gegensatz zur konventionellen Heizung, außerhalb ihres Einsatzortes im Kraftwerk indirekte Kosten in mehrfacher Höhe verursacht, welche durch den allgemeinen Stromtarif gestützt werden müssen. Den indirekten Kosten muss der langjährig eingesparte Primärenergieaufwand (Devisen) gegengerechnet und klimatechnisch (CO2-Emissionsrechte) bewertet werden.

Betriebskosten

Bei einem derzeitigen Brutto-Strompreis von 20 Cent/kWh (Haushalts-Tarif, Stand 06/2006, inkl. aller Steuern und Abgaben) und einer Jahresarbeitszahl JAZ der Wärmepumpenheizung von im besten Fall 4,0 kostet die Erzeugung der Niedertemperatur-Nutzwärme aus Erdwärme 5 Cent/kWh (brutto). Außerdem entfallen die Kosten für den Schornsteinfeger.

Der Liter Heizöl kostet derzeit (Stand 06/2006) ca. 0,62 € und beinhaltet etwa 10 kWh thermisch nutzbare Energie. Somit ergibt sich ein Preis von etwa 6,2 EuroCent/kWh für Öl.

Sehr moderne Öl-Brennwertthermen weisen im realen Betrieb Wirkungsgrade von mehr als 90 % auf. Damit ergibt sich ungünstigstenfalls für die Erzeugung der Nutzwärme ein Preis von 6,8 Cent/kWh Wärme.

Gas-Brennwertheizungen mit auf den Heizwert bezogenen Wirkungsgraden von über 100 % benötigen laut der Öko-Institut-Studie „Gas-Brennwertheizkessel als EcoTopTen-Produkt“ dennoch 1,114 kWh Primärenergie pro kWh Nutzenergie. Inbegriffen ist dann ebenfalls der Strom, der für die Umwälzpumpe etc. benötigt wird. Sie verursachen daher ebenfalls Kosten in Höhe von ca. 6,8 Cent pro kWh Nutzwärme.

Ein eventuell vom lokalen Stromversorger angebotener Wärmepumpentarif ist bzw. kann erheblich billiger sein als der verwendete Haushaltstarif. Der reine kWh-Preis liegt jedoch immer höher als der von fossilen Energieträgern. Daher ist der nur sinnvoll in Verbindung mit einer Wärmepumpe einsetzbar, die bis 3 Viertel der gesamten Heizenergie der Umwelt entzieht. Bundesweite Wärmepumpen-Tarife werden in Deutschland momentan nicht angeboten, da dies in der Verbände-Vereinbarung zum Stromhandel nicht vorgesehen ist. Die Stadtwerke Schwerin bieten beispielsweise einen extrem günstigen Tarif von 10,4 Cent/kWh brutto zzgl. einem Grundpreis von 4,15 €/Monat brutto an.

Verschiedene Stromkonzerne und Wärmepumpenbetriebe veröffentlichen momentan Statistiken, die sich auf sehr günstige Wärmepumpentarife beziehen. Die EnBW veröffentlicht beispielsweise eine Übersicht der Jahresbetriebskosten für 3 Heizsysteme. Demnach verursacht die

Erdwärme-Wärmepumpe: 375 € für Energie, 72 € für Nebenkosten; in Summe 447 €.
Öl-Zentralheizung: 767 € für Energie, 355 € für Nebenkosten; in Summe 1.122 €
Erdgas-Zentralheizung: 609 € für Energie, 364 € für Nebenkosten; in Summe 973 €

Diese Kosten beinhalten die Mehrwertsteuer für Nebenkosten, beinhaltend Grundpreise, Schornsteinfeger, Wartung, benötigte Versicherungen, TÜV und Strom für Pumpen und Brenner. Als Referenz-Objekt wurde eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonde als Wärmequelle für die Beheizung eines 150 m² Einfamilienwohnhaus mit 90 kWh/m² pro Jahr; die Ölheizung mit Niedertemperatur-Kessel und die Erdgas-Zentralheizung mit einem Brennwertkessel ausgerüstet. Aktuelle Strompreise zum 1. Quartal 2005 für den Wärmepumpenbetrieb (EnBW Wärmepumpentarif) beträgt 9,5 ct/kWh, 40,9 ct/Liter Heizöl und 4,06 ct/kWh (EnBW Gas GmbH) für Erdgas.

Da ein Gebäude jedoch auch Wärme für die Trinkwasserbereitung benötigt und diese häufig bei Wärmepumpenheizung mittels elektr. Durchlauferhitzer erfolgt, sind die Gesamtkostendifferenzen oft erheblich ungünstiger für die Wärmepumpe, als zuvor dargestellt. Aus hygienischer Sicht (Legionellenschutz) ist es bei größeren Trinkwasserspeichern (>400l) sinnvoll bzw Pflicht, diese auf 60 °C einzustellen, bei einer so hohen Temperatur ist die Arbeitszahl einer Wärmepumpe meist weit unter 3 und somit nicht sehr wirtschaftlich.

Volkswirtschaftlich betrachtet, haben Wärmepumpenheizungen das Potenzial, Brennstoffimporte zu reduzieren. Durch die Nutzung der Erd- oder Umgebungswärme kann der Verbrauch von Erdgas und Heizöl verringert werden. Der Blick zum obigen Preisvergleich gibt zugleich auch einen Abhängigkeitsgrad der Gas-Ölheizungen vom Ausland bekannt.

Siehe auch

Geothermie, Wärmepumpe, Kältemaschine

Literatur

  • Karl Ochsner: Wärmepumpen in der Heizungstechnik – Praxishandbuch für Installateure und Planer, ISBN 3-7880-7774-3
  • Recknagel-Sprenger-Schramek: Taschenbuch für Heizung Klimatechnik, ISBN 3-486-26214-9
  • Stiftung Warentest: test Nr. 6 vom 6. Juni 2007, ISSN 0040-3946