So sind Wärmepumpen effizient

Vier von fünf Neubauten haben heute Heizsysteme mit Wärmepumpe. Auch bei Sanierungen kommen sie immer mehr zum Einsatz. Damit sie effizient arbeiten, muss man einiges beachten.

Bei Heizsystemen mit Wärmepumpe gilt: Dient die Luft als Wärmequelle,
spricht man von einer Luft/Wasser-Wärmepumpe. Ist das Erd- reich die Wärmequelle, handelt es sich um eine Sole/Wasser- Wärmepumpe. Dabei wird die Erdwärme meist durch eine tiefe Erdsonde erschlossen.

Die Luft/Wasser-Wärmepumpen machen rund 60 Prozent der im Jahr 2010 in der Schweiz verkauften 20000 Wärmepumpen aus. Systeme, die die Erdwärme nutzen, bringen es auf knapp 40 Prozent.

Laut der Heizungsbranche sollen Wärmepumpen «sauber und effizient» sein. Das ist korrekt – aber es müssen dazu verschiedene Faktoren zusammenspielen.

Da ist zunächst der Strom als Motor für den Wärmepumpenprozess. Der durchschnittliche Schweizer Strommix an der Steckdose stammt zu rund 60 Prozent aus Atom-, Kohle- und Gaskraftwerken. Sauber ist das nicht, wenn die Wärmepumpe mit diesem Mix betrieben wird, denn diese Stromquellen erzeugen radioaktive Abfälle und hohe cO2-Emissionen. Das Attribut «sauber» gilt erst, wenn der Strom für die Wärmepumpe vollständig aus erneuerbaren Energien stammt.

Wie effizient eine Wärmepumpe tatsächlich ist, drückt nur die sogenannte Jahresarbeitszahl (JaZ) aus. Sie beschreibt das Verhältnis von abgegebener Nutzwärme zum dafür erforderlichen Stromverbrauch während eines Betriebsjahres. Eine JaZ von 2 gilt als schlecht. Je höher die JaZ, desto effizienter ist ein Wärmepumpensystem.

Peter Hubacher, Ressortleiter Qualitätssicherung bei der Fördergemeinschaft Wärmpumpen Schweiz, weist auf ein Problem hin: «Die Planer wollen sich nicht dreinreden lassen, sie sind der Meinung, sie wüssten, wie es geht. aber leider wissen es viele nicht.» So werde bei Einfamilienhäusern häufig die Heizleistung nicht genau berechnet. und: Für die Effizienzverbesserung bei Wärmepumpenanlagen müsse zuerst die Gebäudehülle energetisch optimiert werden, so Hubacher.

Für Jürg Nipkow, Experte für Wärmepumpen bei der Schweizerischen Agentur für Energie- effizienz, sind Jahresarbeitszahlen von mindestens 6 technisch mit heutigen Komponenten möglich. Dabei spricht er von Erdsondenanlagen mit Fussbodenheizung und Heizwassertemperaturen von höchstens 30 Grad. Zu einem solch effizienten System gehören auch grosszügig ausgelegte Wärmetauscher, Wasser statt Frostschutz in den Erdsonden, moderne Umwälzpumpen gemäss Ecodesignverordnung der Eu sowie eine intelligente Steuerung. Gegenüber einem System mit einer mässigen Jahresarbeitszahl von 3 braucht ein solches System nur noch die hälfte des Stroms.

Die Planung und Ausführung von Wärmepumpenanlagen ist anspruchsvoll. Interessierte sollten sich von einer unabhängigen Fachperson (Energieberater mit Zertifikat) beraten lassen, die auch vergleichbare Offerten einholt.

CHECKLISTE: DAS BRAUCHTS FÜR EINE WÄRMEPUMPE

  • gute Gebäudehülle: Je geringer der Wärmebedarf, desto weniger elektrische Leistung braucht die Wärmepumpe. bei bestehenden bauten heisst das: vor dem Einbau eine energetische Sanierung der Gebäudehülle prüfen (Förderbeiträge siehe www.dasgebaeudeprogramm.ch).
  • Hoher COP-Wert: cOP steht für coefficient of Performance. Dieser Wert zeigt das Verhältnis von Heizleistung zur dazu nötigen elektrischen Energie. Es gilt: Je höher der cOP-Wert der Wärmepumpenanlage, desto effizienter ist sie.
  • Richtige Dimensionierung: bei der Dimensionierung der elektrischen Wärmepumpenleistung sollen keine unnötigen Reserven eingebaut werden.
  • Tiefe Heizwassertemperatur: Mit möglichst grossen Flächen für die Wärmeabgabe über Fussboden, Wände oder Radiatoren kann die Heizwassertemperatur tief gehalten werden (z.b. 35 °c).Das erhöht die Effizienz des Systems. Die Senkung der Heizwassertemperatur um 5°c reduziert den Stromverbrauch der Wärmepumpe um etwa 8 Prozent. Heizwassertemperaturen über 60 Grad sind mit heutigen Wärmepumpen nicht sinnvoll.
  • Sparsame Umwälzpumpen: hoch effiziente Umwälzpumpen benötigen bis zu 80 Prozent weniger Strom als herkömmliche Heizungspumpen. Ein Ersatz lohnt sich deshalb schnell und verbessert auch die Gesamteffizienz des Heizsystems (siehe www.topten.ch)
  • Sauberer Strom: Erst der betrieb der Wärme- pumpe mit Ökostrom (Label naturemade Star) oder Strom aus erneuerbaren Energien (nature- made basic und vergleichbares tÜv-Zertifikat) macht die Wärmepumpe wirklich zu einem sauberen Heizsystem.
  • umweltfreundliches Kältemittel: Das Kältemittel darf keine Gefahr für die Ozonschicht dar- stellen. Dieses Kriterium erfüllen alle auf www. topten.ch gelisteten Wärmepumpen. Künstliche Kältemittel wie r134a, r407c, r404a oder r410a wirken sich im Fall eines Lecks negativ auf das Klima aus. Ihr treibhauspotenzial ist 2000 bis 5000 Mal so gross wie jenes von cO2.
  • Optimale Auslegung: Wärmepumpen arbeiten umso besser, je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizwassertemperatur ist.