Welche Nachteile haben Luftwärmepumpen?
Wenn im allgemeinen Sprachgebrauch von Wärmepumpen die Rede ist, sind in aller Regel Elektrowärmepumpen gemeint, die ihre Umweltwärme aus der Außenluft beziehen. Man spricht daher auch von Luftwärmepumpen. Alternativ kann die Umweltwärme auch aus dem Boden oder dem Grundwasser entnommen werden. Diese Ansätze sind im Vergleich meist effizienter, aber sowohl die Investitionskosten als auch behördliche Auflagen sind dabei höher.
Auch wenn sie nach einem ausgeklügelten Funktionsprinzip arbeiten, haben Elektro-Luftwärmepumpen in der Praxis jedoch zwei wesentliche Nachteile:
Geringe Vor- und Rücklauftemperaturen
Die Wassertemperatur, welche die Luftwärmepumpe erzeugt, ist in der Regel deutlich geringer als beispielsweise bei einer Gasheizung. Deshalb sind die Grundvoraussetzungen für einen möglichst effizienten Betrieb:
- Gute Gebäudedämmung, dadurch ein geringer Wärmeverlust bzw. Wärmebedarf
- Großflächige Abgabe der Wärme, zum Beispiel über eine Fußbodenheizung
Diese Voraussetzungen werden sehr oft im Neubau erfüllt – in Bestandsgebäuden dagegen meistens nicht, und eine Umrüstung ist meist aufwendig und teuer.
Risiko hoher Stromkosten und kalter Räumlichkeiten
In manchen Fällen muss die Elektrowärmepumpe die Wassertemperatur mithilfe des integrierten elektrischen Heizstabs erhöhen:
- Bei niedriger Außentemperatur, zum Beispiel im Winter
- Bei unzureichender Dämmung des Hauses (Transmissionswärmeverlust)
- Wenn das Heizsystem im Gebäude nicht ideal ausgelegt ist, beispielsweise gewöhnliche wandhängende Heizkörper statt flächiger Fußbodenheizungen genutzt werden
Das sind Eigenschaften, die gerade viele Bestandsgebäude in Deutschland oft gemeinsam haben. Dies kann zum Teil erhebliche zusätzliche Stromkosten verursachen – denn der durchschnittliche Strompreis ist in den letzten Jahren gestiegen:
Im schlimmsten Falle werden die Räumlichkeiten zusätzlich nicht richtig warm.
Wie kann man die Funktion einer Luftwärmepumpe verbessern?
Eine mögliche Option, die Schwächen der Luftwärmepumpe auszugleichen, ist die Kombination mit einer weiteren Heizungstechnologie. So kommt bei einer Gas-Hybridheizung beispielsweise Gas-Brennwerttechnik hinzu, um auch bei tiefen Außentemperaturen eine effiziente Versorgung mit Heizwärme sicherzustellen; in Neubauten ebenso wie in Bestandsgebäuden. Welche Technik unter den aktuellen Bedingungen arbeitet, hängt von der Außentemperatur ab oder wird vom System selbst ermittelt. In diesem Fall wird stets die günstigste Option gewählt – ausschlaggebend sind die Kosten für den Energieträger (zum Beispiel Flüssiggas) bzw. die Stromkosten. Vereinfacht gesagt liefert bei diesem Ansatz im Sommer die Wärmepumpe die notwendige Wärme und im Winter das Gas-Brennwertgerät.
Gaswärmepumpe: Vorteile, Funktion und Hersteller
Was ist eine Gaswärmepumpe?
Eine Gaswärmepumpe verbindet Gas-Brennwerttechnik – betrieben durch Erdgas oder Flüssiggas – mit der Nutzung von Umweltwärme in einem Gerät. Je mehr erneuerbare Energien eingesetzt werden, desto geringer ist der Gasverbrauch – und mit dem Primärenergiebedarf sinken auch die Kosten im laufenden Betrieb. Verglichen mit konventionellen Wärmeerzeugern reduzieren sich die CO2-Emissionen um bis zu 30 %. Gaswärmepumpen sind außerdem extrem vielseitig einsetzbar und können nicht nur Wärme, sondern auch Kälte beispielsweise für die Klimatisierung im Sommer erzeugen.
Dabei sind drei verschiedene Technologien am Markt verfügbar, die sich insbesondere in der Funktionsweise des eingebauten Verdichters technisch unterscheiden:
Gasmotorwärmepumpe
Bei dieser Art der Gaswärmepumpe stammt die mechanische Energie für den Druckaufbau im Verdichter aus einem gasbetriebenen Verbrennungsmotor. Der Nutzer profitiert hierbei im Vergleich zum Elektromotor unter anderem davon, dass die Kilowattstunde Gas deutlich günstiger ist als eine Kilowattstunde Strom. Der Prozess wird zusätzlich durch die Verbrennungswärme unterstützt, die durch die Arbeit des Motors erzeugt wird.
Gas-Absorptions-Wärmepumpe
Hier funktioniert der Verdichter im Gegensatz zur Gasmotorwärmepumpe nicht mechanisch, sondern durch Hitze / Kälte: Das gasförmige Kältemittel wird durch ein flüssiges Lösungsmittel aufgenommen, dadurch steigt die Temperatur. Durch Erhitzung, die durch die Verbrennung von Erdgas oder Flüssiggas hervorgerufen wird, wird das Kältemittel aus der Lösung herausgelöst. Ein Vorteil der Technik liegt in der geringen Anzahl mechanisch bewegter Teile, deshalb sind die Geräte nahezu wartungsfrei.
Thermodynamische Gaswärmepumpe
Bei dieser Version wird das Kältemittel im Kompressor durch Verbrennung des Energieträgers direkt erhitzt, bewegt dadurch drei Verdrängerkolben und aktiviert somit den Wärmepumpenkreislauf. Diese innovative Technologie wird von der Firma Boostheat verfolgt.
Welche Vorteile hat die gasbetriebene Wärmepumpe?
Gaswärmepumpen vereinen nachhaltige Umweltwärme und bewährte Brennwerttechnik in einem effizienten Gerät. Verschiedene Hersteller – darunter auch namhafte wie Buderus und Panasonic – bieten eine Bandbreite an Modellen mit einem großen Spektrum von Anschlussleistungen. Dadurch kann die Technologie sowohl im privaten als auch im gewerblichen Bereich für Wärme und Kälte eingesetzt werden. Der Betrieb mit Flüssiggas statt Erdgas eröffnet einen weiteren Vorteil: ein hohes Maß an Unabhängigkeit – zum einen, weil es nicht über Pipelines transportiert, sondern durch Schiffe und Tankwagen zum Kunden geliefert wird, zum anderen, da es vor allem aus dem Nordseeraum stammt und die Versorgung somit in deutlich geringerem Maß von Krisen in anderen Ländern beeinflusst wird.
Kann ich eine Gaswärmepumpe im Neubau verwenden?
Ja. Mit einer Gaswärmepumpe kann die Pflicht zur Nutzung erneuerbarer Energien nach Gebäudeenergiegesetz (GEG) erfüllt werden, sofern sie mindestens 50 % des Gesamtenergiebedarfs für die Bereitstellung von Wärme und Kälte liefert.
Kann ich eine Gaswärmepumpe im Bestandsgebäude verwenden?
Ja, die nachträgliche Installation einer Gaswärmepumpe bei bestehenden Gebäuden ist eine gute Option zur einfachen Sanierung der bisherigen Heizungsanlage. Dabei kann sogar das bereits vorhandene System zur Wärmeverteilung und -übergabe – also auch Fußbodenheizungen oder Heizkörper – zu einem großen Teil bestehen bleiben. Das reduziert den Aufwand und die Investitionskosten.
Zwar arbeiten Gaswärmepumpen in Systemen mit Niedertemperaturheizkreisen mit den höchsten Wirkungsgraden, aber es können auch Temperaturen von über 60 °C erzeugt werden, zum Beispiel für die Warmwasserbereitung in Mehrfamilienhäusern.
Welche Hersteller bieten gasbetriebene Wärmepumpen?
Welche Modelle gibt es?
Inzwischen gibt es viele verschiedene Wärmepumpen, die mit Erdgas oder Flüssiggas betrieben werden. Im Folgenden zeigen wir Ihnen einen Ausschnitt der aktuellen Modelle, die in Deutschland verfügbar sind, mit ihrem jeweiligen Leistungsbereich:
