Diese Vorteile und Nachteile haben Wärmepumpen: ein Überblick

Wärmepumpen nutzen erneuerbare Energien als Wärmequelle. Zwar wird für den Betrieb Strom benötigt, doch dank einer hohen Jahresarbeitszahl (Wirkungsgrad) fällt die Ökobilanz für alle Arten von Wärmepumpen eindeutig positiv aus. 

Das liegt am Prinzip, nach dem die Wärmepumpe arbeitet. Denn selbst modernste und effizienteste Gas- und Ölheizungen können den Brennstoff idealerweise in einem Verhältnis von 1:1 in Wärme umwandeln. Sie erreichen also einen Wirkungsgrad von maximal 100 %. Wärmepumpen erzeugen aus einer Einheit elektrischen Stroms hingegen drei (Luftwärmepumpen), vier (Erdwärmepumpen) oder sogar bis zu fünf (Wasserwärmepumpen) Einheiten Wärmeenergie. Das entspricht einer Jahresarbeitszahl (JAZ) zwischen 3 und 5. 

Grund dafür ist, dass Wärmepumpen Wärmeenergie unter Einsatz von Strom “nur” von einem Wärmereservoir zu einem anderen transportieren und keine Energie umwandeln. Das zugrunde liegende Prinzip der Wärmegewinnung ist also ein völlig anderes als bei Öl- oder Gasheizung. Deshalb arbeiten Wärmepumpen deutlich umweltschonender als alle Verfahren auf Basis von Verbrennungen. Das gilt umso mehr, wenn sie mit Ökostrom betrieben werden. 

Das günstige Verhältnis von aufgewendeter zu gewonnener Energie bedingt einen weiteren Vorteil von Wärmepumpen: die Kostenersparnis. Nach der einmalig hohen Investition arbeiten Wärmepumpen sparsam, da sie, anders als Gas- oder Ölheizungen, nicht auf die ständige Nachlieferung von Brennstoffen angewiesen sind. Somit fallen bei Wärmepumpen geringere Heizkosten an. Auch die Wartungskosten fallen vergleichsweise gering aus. 

Wer seine Wärmepumpe mit Strom aus einer Photovoltaikanlage betreibt betreibt, kann die Heizkosten noch weiter senken und zugleich die Ökobilanz zusätzlich verbessern.

Inzwischen haben sich Wärmepumpen als zuverlässige und flexible Heizquelle etabliert. Das ist insbesondere in Gebäuden mit hohem Wärmebedarf und in Altbauten von Bedeutung: Hier punkten aufgrund der hohen Jahresarbeitszahl vor allem Wasserwärmepumpen. Auf sehr kleinen Grundstücken können Luftwärmepumpen oder Erdwärmepumpen mit Erdsonden installiert werden. Kurz: Für unterschiedliche Gebäude- und Grundstückstypen lässt sich die passende Wärmepumpe finden.

Zu den Nachteilen von Wärmepumpen gehören vor allem die einmaligen hohen Investitionskosten. Sie setzen sich hauptsächlich zusammen aus dem Preis für die Wärmepumpe selbst und den Kosten für die Installation, welche je nach Modell auch Kosten für die Erschließung der jeweiligen Wärmequelle umfasst. Am günstigsten sind in dieser Hinsicht Luftwärmepumpen, während die Installation von Erd- und Wasserwärmepumpen aufwendiger ist.

Auch laufende Kosten fallen für den Betrieb einer Wärmepumpe an. Wärmepumpen sollten regelmäßig gewartet werden, den weitaus größeren Posten machen jedoch die Stromkosten aus. Diese hängen eng mit der erwähnten Jahresarbeitszahl zusammen, sodass die besonders effizienten Wasserwärmepumpen im Vergleich die geringsten Stromkosten verursachen, gefolgt von Erd- und schließlich Luftwärmepumpen. Auch der Zustand des zu heizenden Gebäudes, insbesondere seine Wärmeisolation, wirkt sich auf den Stromverbrauch von Wärmepumpen aus. 

Je nach Wärmepumpenmodell kann außerdem ein beträchtlicher bürokratischer Aufwand entstehen. Beispielsweise erfordert die Installation einer Wasserwärmepumpe ein hydrologisches Gutachten, auch Genehmigungen müssen eingeholt werden. Nicht jede Wärmepumpe ist für jeden Standort geeignet. Am unkompliziertesten sind in dieser Hinsicht Luftwärmepumpen. 

Luftwärmepumpen gewinnen Wärme aus der Umgebungsluft. Sie können auf jedem Grundstück (selbst ohne Garten) installiert werden und erfordern nur minimale Veränderungen am Gebäude. 

Ein weiterer Vorteil dieser Wärmepumpe: Eine aufwändige Erschließung der Wärmequelle ist nicht notwendig. Das verringert die Kosten und den bürokratischen Aufwand. Luftwärmepumpen sind unter allen Wärmepumpen die günstigsten und für ihren Betrieb werden keine Genehmigungen benötigt. 

Luftwärmepumpen eignen sich am besten für den Einsatz in effizienten Neubauten und gut gedämmten Bestandsbauten. Insbesondere in Kombination mit einer Wand- oder Fußbodenheizung stellen sie eine zuverlässige und günstige Heizquelle dar. 

Die Effizienz von Luftwärmepumpen ist im Winter niedriger als im Sommer und niedrige Temperaturen gehen mit erhöhtem Stromverbrauch einher. Als weiterer Nachteil dieser Wärmepumpe werden häufig die Geräuschemissionen aufgeführt. Zwar arbeiten moderne Luftwärmepumpen bereits ausgesprochen leise, sie sollten dennoch nicht in unmittelbarer Nähe zu Schlafräumen oder Nachbargrundstücken installiert werden.

Erdwärmepumpen nutzen die natürliche Wärme des Erdreichs als Wärmequelle. Es gibt sie in zwei Ausführungen: ausgestattet mit Erdsonden oder mit Erdkollektoren. Während Erdsonden tief in den Erdboden eingelassen werden, werden Erdkollektoren horizontal verlegt. In beiden Fällen spielt die Außentemperatur für die Wärmegewinnung jedoch keine Rolle: Die Temperatur des Erdreichs bleibt nahezu konstant und die Wärmelieferung unterliegt somit kaum Schwankungen.

Mit einer Jahresarbeitszahl von durchschnittlich etwa 4,1 sind Erdwärmepumpen effizienter als Luftwärmepumpen. Sie heizen nicht nur in Neubauten, sondern auch in Bestandsbauten zuverlässig. Wie bei Luftwärmepumpen ist auch hier der Wartungsaufwand gering. Im Sommer können Erdwärmepumpen umgekehrt betrieben werden und durch aktive oder passive Kühlung eine Klimaanlage ersetzen. Ein weiterer Vorteil dieser Wärmepumpe: Sie verursacht nahezu keine Geräusche. 

Nachteilig sind die aufwendige Installation und die damit zusammenhängende Erschließung der Wärmequelle. Die waagerecht verlegten Erdkollektoren benötigen vergleichsweise viel Platz auf dem Grundstück, die in die Tiefe eingelassenen Erdsonden können das Grundwasser beeinträchtigen, sodass hier eine Genehmigung der Unteren Wasserbehörde notwendig werden kann. Dieser Aufwand bestimmt auch die Kosten, die im Vergleich zu Luftwärmepumpen höher ausfallen.

Als die effizienteste unter den Wärmepumpen kann die Wasserwärmepumpe in nahezu jedem Gebäude als zuverlässige und sparsame Wärmequelle dienen. Lediglich schlecht gedämmte Altbauten benötigen möglicherweise eine zusätzliche Heizungsunterstützung. Effizienzschwankungen aufgrund der Außentemperatur gibt es bei Wasserwärmepumpen nicht: Das Grundwasser hat eine konstante Temperatur zu jeder Jahreszeit. 

Wasserwärmepumpen sind langlebig, wartungsarm und wie Erdwärmepumpen auch zur aktiven oder passiven Kühlung nutzbar. Im Gegensatz zu Luftwärmepumpen verursachen sie keine Geräusche. Auch wenn die anfänglichen Kosten hoch sind, amortisieren sich diese bei guter Planung nach einigen Jahren – die hohe Effizienz bringt eine hohe Heizkostenersparnis mit sich. 

Der größte Nachteil dieser Wärmepumpe besteht darin, dass Wasserwärmepumpen nicht überall umgesetzt werden können. Ein hydrologisches Gutachten gibt an, ob Wasserqualität und Grundwassermenge ausreichen, um die Wärmepumpe betreiben zu können. Außerdem muss der Grundwasserspiegel ausreichend hoch liegen, da sonst der Stromverbrauch für das Hochpumpen des Wassers zu hoch wäre. Neben dem Gutachten muss auch eine Genehmigung der Unteren Wasserbehörde eingeholt werden, um eine Verunreinigung des Grundwassers auszuschließen. VOr allem die Kosten führen aber dazu, dass hierzulande die Wasserwärmepumpen nur eine sehr kleine Rolle spielen.