Eine Wärmepumpenheizungsanlage unterteilt sich in drei Bereiche:
- Wärmequellenanlage
- Wärmepumpe
- Wärmenutzungsanlage
Weitere Informationen zum Aufbau einer Wärmepumpenheizungsanlage finden Sie hier:
Komponenten der Wärmepumpenheizungsanlage
Von der Wärmequelle wird die Umgebungswärme aufgenommen, in der Wärmepumpe unter Zusatz von weiterer Energie verdichtet und für die Wärmenutzungsanlage zur Wärmeabgabe verflüssigt. Die Wärmenutzungsanlage ist keine Spezifik der Erdwärmepumpe, sondern ein normaler Bereich der Haustechnik, den auch Öl- und Gasheizungen haben.
Wird die Wärmenutzungsanlage ausschließlich mit Wärme von der Wärmepumpe versorgt, spricht man von einer monovalenten Betriebsweise. Das ist bei Erdwärmepumpen die Regel. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen wird die Wärme oft zusammen mit einer Gasheizung/Ölheizung erzeugt und an die Wärmenutzungsanlage weitergegeben. Die Bereitstellung von Wärme von mehreren Heizungskomponenten wird bivalente Betriebsweise genannt.
Die Wärmenutzungsanlage besteht aus folgenden Komponenten:
- Pufferspeicher (i. d. R. nur bei Radiotorheizungen)
- Umwälzpumpe
- Rohrsystem, Regler, Fühler und Ventile sowie Anschlussgruppen
- Wärmeabgabesysteme – Fußbodenheizung, Wandheizung oder Radiatorheizung
- Warmwassersystem
- Lüftungsanlage (bei Passivhäusern)
Zur Warmwasseraufbereitung ist es wirtschaftlicher, statt eines separaten Wärmepumpengerätes eine kombinierte Wärmepumpe zu nehmen, die für die Heizung als auf für die Brauchwassererwärmung eingesetzt wird. Die Zusatzkosten in Höhe von ca. 2000 Euro fü rein Zusatzgerät werden nicht durch geringere Verbrauchskosten aufgefangen.
Effektiv ist die Nutzung von trägen Systemen wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen für Wärmepumpen. Eine hohe Jahresarbeitszahl wird erreicht, wenn die Temperatur der Wärmequelle möglichst hoch und die Temperatur der Wärmenutzung möglich niedrig ist. Vorlauftemperaturen von 35 Grad Celsius und weniger sind bei Flächenheizungen wie Wand- und Fußbodenheizungen möglich und energetisch effizient.
Radiatorheizungen hingegen haben höhere Vorlauftemperaturen. Es ist wichtig, die Vorlauftemperaturen so niedrig wie möglich einzurichten. Je höher die Vorlauftemperatur der Anlage, desto mehr Zusatzenergie benötigt die Wärmepumpe zur Verdichtung der aufgenommenen Umgebungswärme. Damit steigen bei hohen Vorlauftemperaturen die Stromkosten. Bei höheren Vorlauftemperaturen als 55 Grad Celsius sollte die Wärmepumpe nur in bivalenter Betriebsweise eingesetzt werden mit einem weiteren Wärmeerzeuger (Öl-/Gasheizung) bzw. zur Bereitung von Warmwasser. Ein Pufferspeicher überbrückt Sperrzeiten von Energieversorgern, stellt eine beständige Wärmelieferung sicher und minimiert die Schalthäufigkeiten von Wärmepumpen. Pufferspeicher ergeben bei Radiatorheizungen Sinn, weil diese – anders als bei Fußboden- und Wandheizungen, die Speichermasse ist dort der Estrich und die Wand – keine genügenden Speichermassen haben. Wird die Haustechnik im Wege einer Sanierung erneuert und ein Pufferspeicher besteht bereits, kann diese – bei Beibehaltung der Radiatorheizung – auch mit der Erdwärmepumpe kombiniert werden. Dann ergibt es Sinn, nachts den Pufferspeicher mit Wärme aufzufüllen. Die günstigen Nachtstromtarife helfen, die laufenden Kosten zu begrenzen.
Eine Einzelraumregelung ist gemäß Energieeinsparverordnung bei allen Heizungsanlagen Pflicht. Eine Befreiung von dieser Pflicht ist nach Antrag bei der Bauaufsichtsbehörde möglich (Ausnahme: bei vermieteten Objekten). Bei Fußbodenheizungen ergibt eine Befreiung durchaus Sinn, weil mit den dadurch verbundenen Mehrkosten für die Regelungstechnik weder Einsparungen auf der Energie- noch auf der Kostenseite im Betrieb gegenüberstehen. Fußbodenheizungen sind träge Systeme mit großen Speichermassen, die einer Einzelraumregelung nicht entsprechen. Die Wärmeabgabe der Fußbodenheizung ergibt sich immer aus der Differenz der Raumtemperatur und der Heizwärmetemperatur. Ein Ausgleich bei fallenden Raumtemperaturen erfolgt unabhängig von Einzelregelungen (Selbstregeleffekt). Der Effekt von Einzelregeleinrichtungen ist nur begrenzt spürbar.
Verteilung der Fußbodenheizung in den Räumen
Die Kosten für das Verlegen einer Fußbodenheizung bemisst sich nach der benötigten Zeit und der zu beheizenden Raumfläche. Eine Fachfirma ist bei einem Standard-Einfamilienhaus 2 Tage im Einsatz und kostet um die 1.000 Euro. Ein ambitionierter Heimwerker wird bis zu einer Woche mit dem Verlegen der Fußbodenheizung verbringen und kann sich die Verlegekosten sparen. Wichtig: Bei Beschädigungen oder Ausfällen der Fußbodenheizung kann es zu Problemen mit der Gewährleistung kommen.
Wer zum Zeitpunkt eines Neubaus auf die Investition einer Erdwärmepumpe verzichtet – etwa aus Kostengründen –, kann sich die Anschaffung für spätere Jahre vorbehalten. Wichtig ist, die Abstände der Fußbodenheizungsrohrleitungen bereits für den späteren optimalen Einsatz der Erdwärmepumpe zu berücksichtigen.
