FAQs zum Thema Wärmepumpe

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Die Wärmepumpe wandelt Umweltwärme in Heizwärme um. Umweltwärme kann dabei beispielsweise aus der Umgebungsluft, aus dem Grundwasser oder aus dem Erdreich bezogen werden. Diese Umweltwärme wird genutzt um ein Kältemittel zu erwärmen und damit zu verdampfen. Der Siedepunkt der genutzten Kältemittel liegt im Bereich der Temperatur der Wärmequelle. Das heißt die Temperatur der Quelle lässt sich nutzen um das Kältemittel ohne weiteren Energieeinsatz zu verdampfen. Anschließend wird das Kältemittel unter Einsatz eines Kompressors verdichtet, dies erhöht sowohl den Druck als auch die Temperatur. In weiterer Folge gibt das erwärmte Kältemittel die gespeicherte Energie an den Heizkreislauf ab. Dadurch erhöht sich die Temperatur im Heizkreislauf, das Kältemittel kühlt sich ab und verflüssigt sich. Über ein Expansionsventil nimmt der Druck wieder ab, das Kältemittel kehrt also auf das ursprüngliche Druckniveau zurück und kann erneut verwendet werden. Im Zuge der Prozessführung wird das Kältemittel nicht verbraucht, sondern im Kreislauf geführt.

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Die drei häufigsten Quellen für Umweltwärme im Haushaltsbereich sind Wärme aus Wasser, dem Erdreich und aus der Umgebungsluft. Die genutzte Wärmequelle wirkt sich auf die Bauweise der Wärmepumpe aus. Ebenso haben das gewählte Kältemittel und der Verwendungszweck Einfluss auf die Bauweise der Wärmepumpe. Wärmepumpen können sowohl zur Raumheizung als auch zur Bereitstellung von Warmwasser genutzt werden. Auch die passive und aktive Raumkühlung sind ein an Bedeutung gewinnender Einsatzbereich von Wärmepumpen.

• Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen: Entziehen der Umgebungsluft oder Abluft Wärme und geben sie an das Heizsystem ab.

• Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Diese Arten der Wärmepumpe nutzen Wärme aus Grundwasser, Oberflächengewässern oder die Abwärme aus Industrieprozessen und geben diese an das Heizsystem ab.

• Sole-Wasser-Wärmepumpen: Beziehen Wärme aus dem Erdreich oder einem Speicher (Solar, Eis) oder nutzen industrielle Abwärme und erwärmen damit das Heizsystem.

Wo können Wärmepumpen eingesetzt werden?

Die bekanntesten Anwendungsgebiete für Wärmepumpen sind die Erzeugung von Wärme für die Raumheizung und die Erwärmung von Wasser für Privathaushalte. Zunehmend gewinnt auch die Nutzung von Wärmepumpen zur Raumkühlung an Bedeutung. In der Industrie werden Wärmepumpen vermehrt genutzt, beispielsweise um industriell entstandene Abwärme wieder in den Produktionsprozess zu integrieren oder vorhandene Bürogebäude im Winter zu heizen. Immer mehr produzierende Betriebe setzen aus Kosten- und Nachhaltigkeitsgründen auf diese Technologie. Zunehmend kommen Wärmepumpen auch in Fern- und Nahwärmenetzen zum Einsatz.

Welche Begriffe sollte ich kennen?

• Coefficient of Performance (COP): Die Effizienz einer Wärmepumpe lässt sich über das Verhältnis der erzeugten Wärmeleistung und der eingesetzten Antriebsenergie ermitteln. Der COP wird (im Gegensatz zur Jahresarbeitszahl) experimentell unter normierten Laborbedingungen (Prüfnorm EN14511) zu einem gewissen Zeitpunkt ermittelt und soll eine Auskunft über die Effizienz eines Herstellermodells unter immer gleichen Bedingungen bieten. Bedingungen wie sie in der Realität herrschen werden nicht zur Ermittlung des COP herangezogen. Der COP ist oft in Verkaufsprospekten zu finden.
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• Jahresarbeitszahl (JAZ): Die tatsächliche Effizienz einer Wärmepumpe kann besser über die Jahresarbeitszahl abgebildet werden. Sie bezeichnet das Verhältnis der über das Jahr produzierten Wärmemenge unter wechselnden Bedingungen im Vergleich zur eingesetzten Strommenge. Die Arbeitszahl hängt maßgeblich von der aktuellen Quellentemperatur und der Vorlauftemperatur der Heizung ab. Die JAZ lässt sich entweder direkt im Betrieb der Wärmepumpe (über eigens installierte Wärmemengen- und Strommesser) berechnen, oder sich mittels Simulationstools annähern. Die Annäherung der JAZ über solche Tools ist zwar aufwendiger und ungenauer als eine Direktmessung, dafür lässt sich die JAZ so bereits vor Kaufentscheidung ermitteln und liefert beispielsweise wichtige Informationen über die Dimensionierung und die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe. Als Faustregel gilt: Je größer die Jahresarbeitszahl, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Das heißt je weniger Strom zur Erzeugung einer gewissen Wärmemenge eingesetzt werden muss, desto effizienter die Wärmepumpe.
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• Vorlauftemperatur: Die Vorlauftemperatur beschreibt die Temperatur, auf die das Heizwasser vom Heizsystem erwärmt wird. Konventionelle Heizkörper benötigen beispielsweise höhere Vorlauftemperaturen als eine Fußbodenheizung. Bei der Frage ob sich mit einer Wärmepumpe die angestrebte Vorlauftemperatur erreichen lässt, unterstützt das klimaaktiv Tool zur Heizleistungsberechnung.
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• Quellentemperatur: Die Quellentemperatur ist jene Temperatur, die in der Wärmequelle der Wärmepumpe herrscht. Zum Beispiel ist dies die Temperatur des Erdreichs im Bereich einer Erdwärmesonde oder die Temperatur der angesaugten Luft einer Luftwärmepumpe. Diese Temperatur wird von der Wärmepumpe genutzt.
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• Kältemittel: Kältemittel werden benötigt um die Wärmepumpe zu betreiben. Sie haben definierte physikalische Eigenschaften aufgrund derer die Nutzung der Umweltwärme ermöglicht wird. Viele Kältemittel sind bei Austritt aus dem Wärmepumpenkreislauf klimawirksam. Derzeit sind Kältemittel mit geringerem Treibhauspotential in Entwicklung und kommen in immer mehr Wärmepumpentypen zum Einsatz.
• Treibhauspotential: Das Treibhauspotential oder Global Warming Potential (GWP) beschreibt den Einfluss eines Stoffes (z.B. Kältemittel) auf den Treibhauseffekt über einen gewissen Zeitraum. Für eine Vergleichbarkeit wird die Treibhauswirkung auf die Bezugsgröße CO₂ (Kohlenstoffdioxid) gerechnet und in CO₂-Äquivalenten angegeben. Je höher das Treibhauspotential eines Stoffes, desto stärker trägt er in der Atmosphäre zum Treibhauseffekt und damit zur Erderwärmung bei.

Wie effizient ist eine Wärmepumpe?

Die Effizienz einer Wärmepumpe lässt sich gut über die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreiben. Die JAZ lässt sich rechnerisch aus dem Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom unter realen Betriebsbedingungen über ein Jahr hinweg erhalten. Über digitale Tools lässt sich durch Eingabe einiger wichtiger Parameter eine auf die individuelle Wohnsituation ausgelegte Wärmepumpe berechnen. Je genauer die benötigten Parameter bekannt sind, desto besser lässt sich die Wärmepumpe dimensionieren. So lässt sich die Effizienz der Wärmepumpe schon bei der Installation optimieren. Als Faustregel gilt: Moderne Wärmepumpen erreichen JAZ von 3-5. Der Wert ist stark von der Differenz zwischen benötigter Temperatur und Temperatur der Quelle abhängig. Je höher die JAZ, desto geringer die verbrauchte Menge an Strom und damit auch die CO₂-Emissionen der Wärmepumpe.

Welche rechtlichen Rahmenbedingungen muss ich beachten?

Die rechtlichen Rahmenbedingungen bei Bau und Installation von Wärmepumpen ändern sich je nach genutzter Umweltwärmequelle.

• Thermische Grundwasserwärmepumpen sind jedenfalls laut WRG1959 wasserrechtlich bewilligungspflichtig.
• Erdwärmesonden in Gebieten mit gespannten oder artesisch gespannten Grundwasservorkommen sind ebenso bewilligungspflichtig.
• Auch für den Bau von Erdwärmesonden in wasserrechtlich besonders geschützten Gebieten laut WRG 1959 sowie in geschlossenen Siedlungsgebieten ohne zentrale Trinkwasserversorgung gilt Bewilligungspflicht.
• Anlagen, die Oberflächengewässer nutzen, sind ebenso bewilligungspflichtig laut WRG 1959.
• Die Verlegung von Erdkollektoren für die keine wasserrechtliche Bewilligungspflicht herrscht, ist zumindest anzeigepflichtig.

Je nach Bundesland können weitere Anzeige- und Genehmigungspflichten gelten.

Die Bewilligungspflicht von Luftwärmepumpen ist je Bundesland unterschiedlich geregelt. Einige Bundesländer regeln die Bewilligungspflicht für Luftwärmepumpen per Baurecht oder im Heizungsanlagenrecht, andere über zivilrechtliche Bestimmungen. Nähere Informationen dazu auf der Website Lärminfo

Wie hoch ist die Lebensdauer einer Wärmepumpe?

Wärmepumpen haben eine ungefähre Lebensdauer von 15-20 Jahren. Dies ist mit der durchschnittlichen Lebensdauer anderer Wärmeerzeugungstechnologien vergleichbar. Durch optimale Dimensionierung und regelmäßige Wartung lässt sich die Lebensdauer positiv beeinflussen. Eine falsche Dimensionierung der Wärmepumpe kann sich negativ auf die Lebenszeit auswirken.

Muss eine Wärmepumpe gewartet werden?

Wärmepumpen gelten im Allgemeinen als wartungsarme Technologie. Wärmepumpenhersteller:innen und Installateur:innen bieten Wartungsverträge für Wärmepumpen an. Hersteller:innen empfehlen Wartungsintervalle von 1-3 Jahren.

Eine gesetzliche Wartungspflicht für Wärmepumpen besteht derzeit nicht.

Sind Wärmepumpen nachhaltig?

Wärmepumpen gelten als umweltfreundliche Technologie. Es gilt jedoch einige Aspekte zu beachten. In Wärmepumpen kommt Kältemittel zum Einsatz. Dieses Kältemittel besteht oft aus fluorierten Kohlenwasserstoffen, die bei Leckage treibhauswirksam sind. Ein Austritt dieser Kältemittel kann jedoch durch fachkundige Installation der Wärmepumpe und regelmäßige Wartung und Dichtheitskontrolle verhindert werden. Zudem sind derzeit weniger klimaschädliche Alternativen in Entwicklung und kommen bereits vermehrt zum Einsatz.

Wärmepumpen entziehen einem Medium Wärme und machen diese im Heizsystem nutzbar. Dazu wird auch Strom benötigt. Dieser Strom beeinflusst je nach seiner Herkunft die CO₂-Bilanz von Wärmepumpen.

Der Einsatz von Wärmepumpen wirkt sich auch auf die Temperatur der genutzten Wärmequelle aus. Grundwasserwärmepumpen bedürfen einer wasserrechtlichen Genehmigung, um mögliche negative Umweltauswirkungen der Abkühlung bzw. Erwärmung des Grundwassers auszuschließen.

Gibt es Förderungen für Wärmepumpen?

Um den Ausstieg aus fossilen Energieträgern zur Wärmeerzeugung zu beschleunigen und die Abhängigkeit von fossilen Ressourcen zu vermindern, werden erneuerbare Energien in Österreich durch den Bund und die Bundesländer gefördert.

Mit der Aktion "Raus aus Öl und Gas" bietet der Bund Förderungen für Privatpersonen.

Auch im Zuge des Programms "Sauber Heizen für Alle" für Private fördert der Bund unter gewissen Voraussetzungen den Bau einer Wärmepumpe.

Ebenso gibt es für Betriebe, Vereine und konfessionelle Vereinigungen mehrere Fördermöglichkeiten zum Ausstieg aus fossilen Energieträgern mittels Installation einer Wärmepumpe. Auch die Bundesländer unterstützen die Bemühungen von Privaten und Betrieben beim Bau einer Wärmepumpe. Weitere Informationen dazu sind auf www.umweltfoerderung.at zu finden