Sanieren mit Wärmepumpen

Die Sanierung des bestehenden Gebäudeparks bietet ein enormes Einsparpotenzial. Das neue Gebäudeprogramm des Bundes fördert deshalb neu auch die Sanierung von Einzelbauteilen wie zum Beispiel den Ersatz veralteter Fenster oder die Wärmedämmung von Wänden, Dach und Böden. Mit einer verbesserten Wärmedämmung verändern sich jedoch auch die Anforderungen an das Heizsystem. Das bestehende ist überdimensioniert und meist veraltet - mit einer neuen umweltfreundlichen Heizung lassen sich weitere Kosten sparen.

Besser als Öl oder Gas

Doch welches Heizsystem ist energieeffizient und ökologisch? Erstellt man eine Rangliste der Heizsysteme, steht die Wärmepumpe an dritter Stelle. Nur die Wärmeversorgung über thermische Sonnenkollektoren oder die Holzheizung sind ökologischer - vorausgesetzt, die Wärmepumpe wird effizient betrieben. Die Wärmepumpe bezieht 75 % der Energie aus der Umgebung - also aus Boden, Wasser oder Luft - und «pumpt» sie mit elektrischem Strom auf das Temperaturniveau des Heizkreislaufs. Ihre Effizienz hängt in erster Linie von den Temperaturniveaus der Primärwärmequelle und der abgegebenen Wärme ab: Je kleiner diese Differenz ist, umso weniger Strom bezieht die Wärmepumpe.

Steigerung der Effizienz

Am effizientesten arbeiten Wärmepumpen, die mit Erdwärme oder Grundwasser betrieben werden. Im Erdreich liegt die Temperatur je nach Bohrtiefe relativ konstant zwischen 3° und 18° C, das Grundwasser ist um 10° C warm. Die mittlere Temperatur der Aussenluft ist tiefer, im Mittel beträgt sie über die gesamte Heizperiode 3,3° C. Zudem kann sie in Kälteperioden deutlich unter die Nullgradgrenze fallen. Bei der Nutzung von Umgebungswärme sieht die Bilanz deshalb etwas schlechter aus. Es sind jedoch deutliche Effizienzsteigerungen zu erwarten. Die Autoren einer Studie des Bundesamtes für Energie aus dem Jahr 2008 schätzen, dass sich die Effizienz mit drehzahlgeregelten Kompressoren und Ventilatoren verdoppeln lässt.




Bei Kompressor- und Ventilator-Herstellern sind bereits entsprechende Entwicklungen im Gang.

Sanierungen mit Wärmepumpen

Der Zusammenhang zwischen der Effizienz der Wärmepumpe und der Differenz der Temperaturniveaus war bis anhin der Grund, weshalb sich die Technik vor allem in Neubauten durchgesetzt hat. Vier von fünf neuen Einfamilienhäusern werden heute mit Wärmepumpen in Kombination mit einer Fussbodenheizung beheizt. Dabei genügt es, das Heizwasser auf 35° bis maximal 45° C aufzuwärmen. In älteren Gebäuden sind hingegen meist Radiatoren eingebaut, in denen das Wasser mit Temperaturen von bis zu 70 °C zirkuliert. Für Sanierungen kamen Wärmepumpen deshalb bis vor wenigen Jahren meist nicht in Frage - die hohe Temperaturdifferenz machte die Systeme ineffizient. Doch inzwischen haben Forschung und Industrie die Technik weiterentwickelt. Heute kommen so genannte Mittel- oder Hochtemperaturwärmepumpen zum Einsatz, welche die Temperaturdifferenz mit zwei Kompressoren überwinden - so als wären zwei Wärmepumpen nacheinander geschaltet. Damit erreichen sie Vorlauftemperaturen von über 65°C bei einer guten Effizienz. Weitere Entwicklungen sind neue Kompressoren mit Zwischeneinspritzung des Kältemittels oder neuere Kältemittel.

Ganzheitliche Betrachtung

Viele bestehende Gebäude lassen sich mit diesen Mittel- oder Hochtemperaturwärmepumpen effizient beheizen, auch wenn keine weiteren Sanierungsmassnahmen geplant sind. Oft wurde bei den Radiatoren eine Reserveleistung eingeplant, so dass sie auch mit Vorlauftemperaturen von 60° bis 65° C genügend Wärme abgeben. Dennoch lohnt sich eine ganzheitliche Betrachtung. Denn bei Altbauten geht meist unnötig viel Wärme über Wände, Dächer und Fenster verloren. Mit der Dämmung der Gebäudehülle verringert sich der Heizwärmebedarf deutlich; Heizsystem und Radiatoren sind damit überdimensioniert. Eine deutlich geringere Vorlauftemperatur reicht aus - eine herkömmliche Wärmepumpe kann sie effizient liefern. Weitere Optimierungsmassnahmen bieten die Heizkörper: Sie können durch neue Systeme mit einer grösseren Übertragungsfläche ersetzt werden. Damit lässt sich die Vorlauftemperatur nicht selten um weitere 5° bis 10° C reduzieren. Zieht man zudem in Betracht, dass mit den höheren Vorlauftemperaturen das Warmwasser für die sanitären Installationen wie Duschen direkt von der Wärmepumpe geheizt werden kann und damit eine elektrische Zusatzheizung entfällt, ist die Bilanz von Wärmepumpen auch bei Sanierungen deutlich positiv.