Die Wärmepumpe gilt als eine der effizientesten Wärmeerzeuger. Um ihrem Ruf gerecht zu werden, braucht es allerdings einige Voraussetzungen. Wir verraten daher drei wertvolle Tipps, die man bei seiner Wärmepumpe beachten sollte!

Klingt doch verlockend: Gratiswärme aus der Luft, der Erde oder aus dem Grundwasser zum Heizen nutzen – wer würde da schon nein sagen? Ganz so einfach ist es dann doch nicht: Nebst der Anfangsinvestition kostet auch der Strom, der benötigt wird, um den Verdichter in der Wärmepumpe zu betreiben. Denn erst über diesen wird die Umgebungswärme auf Heiztemperatur gebracht. Dabei gilt: Je grösser die Differenz zwischen Wärmequelle und Heizungssystem, desto mehr Strom wird verbraucht – und desto weniger effizient ist die Wärmepumpe.

Effiziente Wärmepumpen liegen im Trend, sie sind nachhaltig und sparen Geld. Doch sie arbeiten am effizientesten, wenn sie möglichst niedrige Temperaturen erzeugen müssen. Die Vielfalt an Varianten und Ausführungen ist riesig, weshalb es sich lohnt, folgende Punkte im Vorfeld gründlich abzuklären: Welche Wärmequelle steht zur Verfügung? Welche Umgebungswärme soll genutzt werden? Und welche Temperaturen muss dadurch erzeugt werden?

“Je grösser die Differenz zwischen Wärmequelle und Heizungssystem, desto mehr Strom wird verbraucht.”

Deshalb hängt die Effizienz von den Faktoren Wärmequelle, Temperatur im Heizkreislauf sowie Dimensionierung der Komponenten ab.

Damit eine Wärmepumpe also ideal läuft, sollte erstens die richtige Wärmequelle gewählt werden. So ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zwar in der Anschaffung günstig. Wenn jedoch oft Minustemperaturen herrschen, lohnt sich vielleicht eher das Anzapfen der konstanteren Erdwärme oder aber die Unterstützung durch einen anderen Energieträger.

Zweitens ist besonders entscheidend, wie warm das Wasser ins Heizsystem geschleust werden soll (die sogenannte “Vorlauftemperatur”). Hier gilt: Je besser ein Haus gedämmt und je grösser die Fläche des Verteilsystems ist, desto tiefer ist die benötigte Vorlauftemperatur.

Der dritte wichtige Punkt ist die optimale Dimensionierung der Wärmepumpe. Ist sie zu gross, schaltet die Wärmepumpe zu oft ein und aus, was unnötig Strom kostet. Ein unterdimensionierter Wärmeerzeuger ist ebenfalls problematisch. Dann läuft das System häufig an der Kapazitätsgrenze. Besonders an kalten Tagen kann es dann vorkommen, dass die Heizwärme knapp wird.

Das Interessante an der Wärmepumpentechnik ist ihr Wirkungsprinzip. Über ein Kältemittel und die Verdichtung ist ein Wärmetransport möglich. Diese Verdichtung erfolgt mithilfe von elektrischer Energie. Die Wärme hingegen stammt von einem Lieferanten – bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe beispielsweise von der Umgebungsluft im Aussenbereich. Diese Technik ist mittlerweile so effektiv, dass auch das Bundesamt für Energie die Nutzung der Umgebungswärme empfiehlt.

Dabei gibt es einige Faktoren, die entscheiden, wie viel Wärme im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Leistung gewonnen wird. Ein ganz zentraler Punkt ist der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Aussenbereich. Ebenso wichtig ist das Temperaturniveau des Wärmelieferanten. Dieses Verhältnis zwischen eingesetzter Energie und gewonnener Wärmeenergie wird als Coefficient of Performance (COP) bezeichnet.

Der COP lässt sich berechnen: Hat eine Wärmepumpe eine Leistung von 8 kWh und benötigt dabei 2 kWh Strom, ergibt sich ein COP von 4. Hersteller geben den COP ebenfalls an. Er wird unter Standardbedingungen ermittelt. Darüber hinaus gibt es den SCOP – den Seasonal Coefficient of Performance. Dieser wird entsprechend der unterschiedlichen Jahreszeiten angegeben.

Für Sie als Hauseigentümer ist der COP im Betrieb interessant. Er liegt nämlich nicht immer bei dem angegebenen Wert. Vielmehr ist er abhängig von mehreren Faktoren. Einer der wichtigsten Aspekte ist das Temperaturniveau des Wärmelieferanten.

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kann bei einer Aussentemperatur von 12 Grad Celsius einen COP von 4,5 erreichen. Fällt die Aussentemperatur hingegen auf -10 Grad Celsius, liegt der COP nur noch bei 3,0. Hat die Heizung eine sehr hohe Vorlauftemperatur, dann sinkt der COP weiter – beispielsweise auf 2,5.

Daraus lassen sich die Effizienz und der Stromverbrauch errechnen. Bei einem COP von 4,5 und einem Wärmebedarf von 20 kWh benötigt der Wärmeerzeuger etwa 4,44 kWh Strom. Fällt der COP hingegen auf 2,5, dann benötigt die Wärmepumpe für die Erzeugung derselben Wärmeenergie schon 8,0 kWh Strom.

Für einen effizienten Betrieb des Wärmeerzeugers ist es wichtig, die einzelnen Komponenten des Systems richtig zu dimensionieren. Dies betrifft nicht nur die Leistung des Wärmeerzeugers selbst. Wesentlich ist es vielmehr, bei allen Teilen der Anlage auf eine stimmige Dimensionierung zu achten.

Wärmepumpen liefern konstant Energie. Damit unterscheiden sie sich von Öl- oder Gasheizungen, die nur für kurze Momente in Betrieb sind. Dabei erzeugen sie dann grosse Mengen an Wärme. Ein ausreichend grosser Wärmespeicher (der soganennte “Pufferspeicher”) in Relation zum Wärmeerzeuger sorgt hier für den Ausgleich.

Dies ist besonders an kalten Tagen vorteilhaft. Dann gleicht der Wärmespeicher den erhöhten Bedarf an Wärmeenergie aus. Ansonsten kann es notwendig sein, den Wärmeerzeuger im Haus mit einem zweiten System zu unterstützen. Dies ist eine unpraktische und unnötig teure Lösung. Ein grösserer Wärmespeicher erfüllt denselben Zweck, ist komfortabler und gleichzeitig kosteneffizienter.

Die Effizienz bei der Wärmeerzeugung hängt zum grossen Teil von den Heizkörpern ab, die im Haus zum Einsatz kommen. Eine Sanierung ist der richtige Zeitpunkt, auch diesen Punkt anzugehen.

Eine Wärmepumpe profitiert von niedrigen Vorlauftemperaturen. In Systemen mit klassischen Heizkörpern (sogenannten “Radiatoren”) ist die Vorlauftemperatur jedoch relativ hoch. In Altbauten kann sie bei bis zu 90 Grad Celsius liegen. Mit einem Brennwertsystem lässt sich die Vorlauftemperatur auf bis zu 45 Grad senken.

Noch deutlich besser ist die Kombination aus Fussbodenheizung und der Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort C. Mit einer Fussbodenheizung kann die Vorlauftemperatur zwischen 30 und 40 Grad Celsius liegen. Somit arbeitet ein Wärmeerzeuger in Kombination mit einer Fussbodenheizung deutlich effizienter als mit anderen Heizkörpern.

Im Heizkreislauf gibt es neben der Vorlauftemperatur auch die Rücklauftemperatur. Diese beschreibt die Temperatur, die das Heizwasser hat, wenn es wieder im Wärmeerzeuger ankommt. Die Rücklauftemperatur liegt immer unterhalb der Vorlauftemperatur, da Wärme in der Wohnung abgegeben wird.

Vorteilhaft bei der Wärmeerzeugung ist, wenn der Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur möglichst gering ist. Dann arbeitet das System konstant und effizient. Auch hier zeigt sich eine Fussbodenheizung wieder als guter Partner. Meist liegt der Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur bei etwa 10 Grad. Bei anderen Heizungsvarianten, etwa den klassischen Heizkörpern, liegt die Differenz hingegen bei 15 Grad und mehr.

Das System gewinnt die Energie für die Heizwärme von einem ganz bestimmten Wärmelieferanten. Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort C ist dies die Umgebungsluft ausserhalb des Hauses. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe UltraSource T comfort hingegen nutzt die Erdwärme. Deshalb besitzen Sole-Wasser-Wärmepumpen Erdkollektoren, die im Boden ausgebracht sind.

Bei den beiden Arten von Wärmeerzeugern kommt der angesprochene COP ins Spiel. Ihre Effizienz und der COP hängen von der Temperatur des Wärmelieferanten sowie dem Unterschied zur Temperatur im Wärmespeicher ab. Dient wie bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe UltraSource T comfort das Erdreich als Quelle, dann ist ganzjährig durch die isolierende Erdschichten eine relativ konstante Temperatur vorhanden. Diese liegt oftmals um 12 Grad Celsius.

Anders ist es bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort C. Diese nutzt die Luft als Wärmequelle, sodass die jeweils aktuelle Aussentemperatur einen Einfluss auf den COP hat. An kalten Tagen sinkt der COP somit, was Auswirkungen auf die Effizienz hat. Wer also in einer kalten Gegend wohnt, in der es häufiger eine Aussentemperatur von unter -15 Grad Celsius hat, der hat mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe ein effizienteres System für die Wärmeerzeugung.

Den Nachteil eines niedrigen COP während der kältesten Phasen des Jahres lässt sich bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort ausgleichen. Hierfür kommt ein sogenannter Luftbrunnen zum Einsatz. Diese Lösung ist vor allem dann praktikabel, wenn im Garten Platz für Erdarbeiten zur Verfügung steht. Tatsächlich nutzten bereits die Römer diese Technik für die Klimatisierung ihrer Häuser.

Ein Luftbrunnen ist eine Vorrichtung, die den Wärmelieferanten der Pumpe vorwärmt. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort nutzt, wie erwähnt, die Umgebungsluft für die Erzeugung der Wärmeenergie. In kalten Phasen des Jahres muss der Wärmeerzeuger somit einen besonders grossen Temperaturunterschied überwinden.

Ein Luftbrunnen führt die Umgebungsluft durch ein langes Schachtsystem durch das Erdreich, bevor es zur Wärmepumpe gelangt. Da die Erde auch im kältesten Winter noch vergleichsweise warm ist, wird die Luft beim Durchlauf erwärmt. Dem Wärmetauscher steht dann vorgewärmte Luft zur Verfügung. Somit ist ein effizienterer Betrieb bei höherem COP möglich, und der Stromverbrauch bei der Wärmeerzeugung sinkt deutlich.

Die Dimensionierung eines Luftbrunnens hängt vom Luftbedarf der Wärmepumpe ab. Grundsätzlich wird mit einer Länge unter der Erde von drei bis fünf Metern pro 100 Kubikmeter Luftvolumen pro Stunde gerechnet. Luft-Wasser-Wärmepumpen können 3000 Kubikmeter Luft pro Stunde benötigen, bei Luft-Luft-Wärmepumpen sind es teilweise nur 200 Kubikmeter.

Der Luftbrunnen wird in einer Tiefe von etwa 250 bis 300 Zentimetern installiert. Drainagerohre führen die Luft sauber durch das Erdreich bis hin zur Wärmepumpe. Die Verlegung kann radial oder in Kurven erfolgen, was den Platzbedarf deutlich minimiert.

Darüber hinaus hat ein Luftbrunnen noch einige weitere positive Nebeneffekte. So funktioniert der Brunnen im Sommer umgekehrt. Dann ist die Aussentemperatur heiss, während das Erdreich kühler ist. Setzen Sie die Wärmepumpe zum Kühlen des Hauses ein, dann saugt die Wärmepumpe vorgekühlte Luft an. Auch dann arbeitet die Wärmepumpe also effizienter, da der Temperaturhub ebenfalls geringer ist.

Das System dankt es Ihnen mit einem zuverlässigen Betrieb sowie einem hohen Wirkungsgrad. Auch so steigern Sie also die Effizienz Ihrer Wärmepumpe.

Einige dieser Kontrollen und Wartungen können Sie selbst durchführen. Andere sollte ein erfahrener Fachbetrieb durchführen. Zu den einfachen Aufgaben gehört beispielsweise die Kontrolle und Reinigung der Filter sowie der Wärmetauscher. 

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe UltraSource B comfort C hat einen solchen Wärmetauscher beispielsweise im Aussengerät. Hier findet der Austausch mit der Umgebungsluft statt. Somit ist es wichtig, dass das Gerät frei von Verschmutzungen ist. Dies gewährleistet einen optimalen Wärmeaustausch. Besonders gerne verstopft Laub die Luftwege und Kühlrippen, was die Effizienz des Wärmeerzeugers reduziert. Eine regelmässige Kontrolle und Säuberung verhindern dies.

Eine Sichtkontrolle der mechanischen Bauteile ist ein weiterer Punkt, den der Hausbesitzer selbst durchführen kann. Entdecken Sie hierbei jedoch einen Defekt oder fallen Ihnen ungewöhnliche Geräusche auf, ist es Zeit, einen Fachmann zu rufen.

Die weiteren Wartungsaufgaben erfordern Fachwissen. Dementsprechend sollten diese ausschliesslich geschultes Fachpersonal durchführen. Das betrifft beispielsweise den Kreislauf des Kühlmittels. Hier wird geprüft, ob der Druck noch den Vorgaben entspricht. Ist zu wenig Kühlmittel im Kreislauf vorhanden, muss das System mehr arbeiten. Somit sinkt auch der Wirkungsgrad, und es wird mehr Strom benötigt.

Ein weiterer Punkt ist die Überprüfung der Elektronik und Steuerung. Eine moderne Wärmepumpe ist ein komplexes System. Die Regler-Einstellungen sorgen für einen optimalen und effizienten Betrieb. Fehler oder Abweichungen finden sich im Fehlerspeicher. Diesen kann ein gelernter Fachmann auslesen und bei Bedarf Korrekturen vornehmen.

Diese Wartungen müssen Sie höchstens einmal im Jahr durchführen lassen. Alternativ ist es dann nötig, wenn Sie merken, dass das System nicht mehr wie gewohnt arbeitet. Mit der Wartung durch einen Fachmann ist gewährleistet, dass der Wärmeerzeuger in einem optimalen Zustand ist. So arbeitet das System effizient und stromsparend.

Diese Punkte gehören zur regelmässigen Wartung einer Wärmepumpe:

• Reinigung der Filter
• Aussengerät von Staub und anderem Schmutz befreien
• Überprüfung der mechanischen Komponenten
• Kontrolle des Kühlmittelkreislaufs
• Prüfung von Sicherheitsventilen und Umwälzpumpen
• Überprüfung der Regler und elektronischen Steuerung
• Reinigung von Verdampfer und Kondensatabführung
• Funktionsprüfung des Ausdehnungsgefässes
• Reinigung des Filters im Heizkreislauf

Am wichtigsten ist die Beratung im Vorfeld, zu der Sie am besten einen Experten zurate ziehen. Es gilt also, mithilfe eines kompetenten Planers oder Installateurs die Wärmepumpenleistung möglichst exakt auf den Bedarf abzustimmen. Allenfalls mit einem Pufferspeicher zu arbeiten. Dabei dürfen weder die jährliche Kontrolle noch die regelmässige Wartung vergessen gehen.

Mit über 40 Jahren Erfahrung im Wärmepumpen-Segment bietet Hoval ein komplettes Programm an Wärmepumpen für alle Gebäudearten - vom Einfamilienhaus bis zu Grossobjekten. Sanierung oder Neubau in Sicht? Lassen Sie sich bei der Wahl des richtigen Energieträgers für Ihre Heiz- und Raumklimalösung vom Spezialisten unterstützen: Der sicherste Weg zu einer wirtschaftlichen, kosteneffizienten und zugleich ökologischen Lösung.

Bei Interesse schicken Sie uns noch heute eine allgemeine Anfrage | Hoval Schweiz. Wir freuen uns auf Ihre Nachricht.