Wärmepumpen ermöglichen es, mit verhältnismäßig wenig Energieaufwand die Wärme aus der Umgebung für Heizung und Warmwasserbereitung zu nutzen. Es gibt verschiedene Varianten, die aber im Wesentlichen auf dem gleichen Funktionsprinzip basieren: Die im Erdreich oder in der Luft enthaltene Wärme verdampft ein flüssiges Kältemittel in einem Wärmetauscher. Ein Kompressor verdichtet dieses Gas, hierbei entstehen hohe Temperaturen, die nun über einen weiteren Wärmetauscher dem Warmwasserspeicher zugeführt werden und damit für Brauchwasser und Heizung zur Verfügung stehen. Das Kältemittel ist nun wieder flüssig, über ein Expansionsventil wird der ursprüngliche Druck wieder hergestellt und der Kreislauf beginnt von Neuem. Erforderlich für den Betrieb ist lediglich der Strom für die Pumpen, die das Kältemittel in Bewegung halten. Vereinfacht gesagt braucht eine Wärmepumpe nur 25% Strom, um daraus 100% Wärme zu machen und ist damit sehr energieeffizient.
Welche Art von Wärmepumpe zum Einsatz kommt, hängt von den örtlichen Gegebenheiten und von den finanziellen Möglichkeiten ab:
- Erdwärmepumpen beziehen die Wärme aus dem Erdreich. Bei einer Tiefenbohrung wird eine Sonde bis zu 200 m tief in die Erde getrieben. Dort herrschen bereits höhere Temperaturen als unmittelbar unter der Erdoberfläche. Erdsondenwärmepumpen haben deshalb eine sehr hohe Energieeffizienz. Allerdings sollten Sie beachten, dass es von der Bodenbeschaffenheit abhängt, ob diese Art der Wärmepumpe überhaupt möglich ist, dass die Bohrungen recht teuer sind und dass Sie eine behördliche Genehmigung brauchen. Eine Alternative stellen Erdkollektoren dar. Sie werden in Schleifen in etwa anderthalb Meter Tiefe auf dem Grundstück verlegt. Dort herrschen konstant ca. 8 °C. Als Faustregel gilt: für 1 m² zu beheizende Fläche benötigen Sie 2 m² Kollektorfläche. Flächenkollektoren sind günstiger als Erdsonden, benötigen aber wesentlich mehr Grundstücksfläche.
- Grundwasserwärmepumpen: Diese Art von Wärmepumpe arbeitet nicht mit einem Kältemittel, sondern nutzt die Wärme aus dem Grundwasser direkt. Im Grundwasser ist sehr viel Wärmeenergie gespeichert. Es wird hoch gepumpt, gibt seine Wärme über einen Wärmetauscher an den Warmwasserspeicher ab und wird dann über einen Schluckbrunnen wieder ins Grundwasser geleitet. Diese Art der Wärmepumpe ist zwar sehr effizient, allerdings muss genügend Grundwasser vorhanden sein und es kann schwierig werden, eine Genehmigung von den zuständigen Stellen zu bekommen. Der finanzielle Aufwand ist in etwa vergleichbar mit den Kosten einer Tiefenbohrung.
- Luftwärmepumpen: Diese Art von Wärmepumpe funktioniert überall und ist relativ preiswert. Dafür ist sie nicht so effizient wie eine Erd- oder Grundwasserwärmepumpe, da die Temperatur der Umgebungsluft variiert und bei niedrigen Temperaturen der Wirkungsgrad sinkt. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht der Umgebungsluft Wärme und führt sie über ein Kältemittel wie oben beschrieben dem Warmwasserspeicher zu. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe kann zum Einsatz kommen, wenn das Gebäude eine Lüftungsanlage hat. Die der Umgebungsluft entzogene Wärme wird dann direkt in die kontrollierte Wohnraumlüftung eingespeist. Hat die Anlage einen Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung, wird das System noch effizienter.
Wärmepumpen sind in der Anschaffung teurer als vergleichbare Öl- oder Gaskessel. Die Investition amortisiert sich aber über die Jahre durch die günstigeren Betriebskosten, zumal viele Energieunternehmen einen speziellen „Wärmepumpentarif“ anbieten. Ein interessantes Detail von Wärmepumpen ist, dass es bei der Wahl eines entsprechenden Ökostromtarifes möglich ist, sein Haus komplett unabhängig von fossilen Energieträgern zu beheizen. Ideal ist hier die Kombination mit einer eigenen Solarthermieanlage.