Heizen mit Wärmepumpen

Wärmepumpen im Vergleich: Luft oder Boden?

Die Wärmepumpe ist das mit Abstand beliebteste System auf dem Heizungsmarkt. Grundsätzlich lässt sich eine Anlage mit Aussenluft oder mit Erdsonden betreiben. Wie soll ein Hauseigentümer auswählen? Welche Unterschiede sind beim Betrieb in Betracht zu ziehen?

Verschiedene Systeme von Wärmepumpen nebeneinander im Vergelich
Wärmepumpen: Was sind die Wirkungsgrade sowie die Vor- und Nachteile der verschiedenen Anlagetypen?

(knü) Schon seit einigen Jahren zeigen Marktdaten, dass Luft-Wasser-Wärmepumpen häufiger nachgefragt werden als Sole-Wasser-Wärmepumpen, die an Erdsonden gekoppelt sind. Das Anteilsverhältnis liegt bei 70 zu 30 Prozent (Aussenluft zu Erdreich). Ein wesentlicher Grund ist ökonomischer Natur: Die Anschaffungskosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe sind niedriger, als wenn zusätzlich Erdsonden abgeteuft werden müssen. Der Vorteil einer Sole-Wasser-Wärmepumpe liegt jedoch in der höheren Betriebseffizienz, so dass vergleichsweise weniger Strom verbraucht werden muss.

Wo strenge Auflagen für den Grundwasserschutz zu beachten sind, darf häufig allerdings nicht gebohrt werden. Aus demselben Grund werden Grundwasser-Wärmepumpen, trotz überdurchschnittlichem Wirkungsgrad, nur selten bewilligt.

Wirkungsgrad: Energiequelle bestimmt mit

Die Energiequelle bestimmt das Niveau der Jahresarbeitszahl, was die Messgrösse für den Wirkungsgrad ist: Sole- Wasser-Wärmepumpen beziehen Energie aus dem konstant rund 12 ºC warmen Erdreich. Dieses Niveau für den Heizungsvorlauf auf 35 °C zu erwärmen, benötigt deshalb weniger Energie als dieselbe Arbeit mithilfe der Aussenluft zu leisten. Entsprechend sinkt bei Luft-Wasser-Wärmepumpen die Effizienz bei kalten Temperaturen im Winter. Zwar liefert die Wärmepumpe weiterhin Heizwärme, aber verbraucht dafür mehr Strom. Für schlecht gedämmte Wohnhäuser oder Ferienhäuser in höheren Lagen bietet diese Wärmepumpenvariante nur eine beschränkt effiziente Energiedienstleistung an.

In Wohnbauten mit überdurchschnittlich energieeffizientem Baustandard respektive Passivhäusern haben sich kleine Luft-Wärmepumpen dagegen sinnvollerweise durchgesetzt: Der Heizwärmebedarf ist derart gering, dass auch ein zusätzlicher Zimmerholzofen im Wohnraum nicht zwingend dazugestellt werden muss.

Erdwärmesonde: mit Zusatzoptionen

Sole-Wasser-Wärmepumpen, die an eine Erdwärmesonde gekoppelt sind, bieten auch an heissen Tagen eine vorteilhafte Serviceoption. Das Erdreich lässt sich für die Gebäudekühlung nutzen: Wärmepumpen ziehen die Raumwärme im Sommer in den Untergrund ab. Ohne den Kompressor in Betrieb zu setzen, zirkuliert nur der Erdsondenkreislauf zwischen Bodenheizung und Erdreich. Die Konzeption der Sonden ist allerdings an einen kombinierten Heiz-Kühlbetrieb anzupassen: Tiefe Erdschichten sind wärmer und verbessern die Heizungsfunktion. Dagegen erhöhen bodennähere Schichten die Kühlwirkung. 

Aussenanlage: Auf Schallpegel achten

Die Komponenten einer Luft-Wasser-Wärmepumpen befinden sich alle im sichtbaren Bereich; deshalb ist der Schallpegel des Ansaugventilators, der oft im Vorgarten installiert wird, zu beachten. In jedem Fall sind die gesetzlichen Lärmschutzvorschriften einzuhalten, weil sonst das «zu laute» Gerät berechtigte Klagen aus der Nachbarschaft auslösen kann. Bei der Produkteauswahl sind Lärmschutznachweise und Schalldaten-Verzeichnisse von den Anbietern einzufordern. Das unabhängige Wärmepumpen-Testzentrum Buchs  veröffentlicht die Resultate von Typenprüfungen und gewährt Zugriff auf eine Vergleichsdatenbank. Die Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz zeichnet geräuscharme Geräte zusätzlich mit einem Gütesiegel aus.

Eignung der verschiedenen Anlagetypen

Energiequelle Vorteile Nachteile
Erdreich
  • konstante Temperaturen
  • für Kühlen geeignet
  • Kosten: Abteufen der Erdsonden zwischen 100 Meter und 200 Metern
  • Grundwasserschutz: Bohren teilweise verboten
Aussenluft
  • unbeschränkt verfügbar
  • Wirkungsgrad: sinkt bei kalten Aussentemperaturen
  • Schallpegel: Ventilator bei Aussengeräten
Grundwasser
  • konstante Temperaturen
  • wenige Meter unter der Oberfläche
  • hoher Wirkungsgrad
  • Grundwasserschutz: Gefahr der Verschmutzung
  • strenge Auflagen der Behörden

Wirkungsgrade von Wärmepumpen 

Anlagen Normierte Jahresarbeitszahl (SCOP)
  Grenzwert Qualitätssiegel  neuste WPZ-Werte Minergie-Standardwerte (Heizung)
Luftwärmepumpen 3,5 3,5 bis 5 2,3
Erdwärmepumpen 4,1 4,5 bis 7,5 3,1 (Erdsonden) 2,9 (Erdregister)
Grundwasser-wärmepumpen 4,1 5,5 bis 6,0 3,2 (direkt)
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