Erklärung: Die vollständige Bezeichnung für die unterschiedlichen Typen von Wärmepumpen besteht immer aus zwei Teilen, z.B. Sole-Wasser. Der erste Wärmeträger bezeichnet die Wärmequelle, aus der die Wärmepumpe Energie aufnimmt (z.B. Sole). Der zweite Wärmeträger ist das Medium, in das die Wärmepumpe die nutzbare Wärme abgibt. Meist ist dies Heizungswasser. In Passivhäusern wird die Wärme manchmal über eine Lüftungsanlage direkt in die Raumluft übertragen.

Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe müssen zwei Brunnen geschlagen werden.

Förderbrunnen
Aus dem Förderbrunnen wird Grundwasser in das Gebäude hochgepumpt.

Schluckbrunnen
Über den Schluckbrunnen wird das Grundwasser wieder in den Boden zurückgeleitet.

Bei diesem so genannten „offenen System“ besteht die Gefahr, dass der Brunnen verstopft oder versiegt. Um zu verhindern, dass die Anlage korrodiert, ist außerdem die Zusammensetzung des Grundwassers zu analysieren. Die Errichtung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe erfordert immer eine Genehmigung der Wasserbehörde.

Der Wasserbedarf für eine Grundwasser-Wärmepumpe liegt bei etwa 60 Liter pro Minute für die Heizleistung eines Einfamilienhauses.

Die Bohrtiefe ist abhängig von der Geologie bzw. der Tiefe des Grundwassers. Mit zunehmender Tiefe steigen auch die Betriebskosten für die Wasserpumpen. Ideal ist die Errichtung von Wasser- Wasser-Wärmepumpen daher dort, wo ausreichend Grundwasser in geringer Tiefe vorhanden ist.

Grundwasser hat eine konstante Temperatur und im Gegensatz zu Erdwärmepumpen gibt es weniger Wärmetauscher-Verluste. Das erklärt den sehr guten Wirkungsgrad.

Vorteile :

• Sehr hoher Wirkungsgrad
• Sehr geringe Stromkosten
• Minimale Lärmemissionen
• Geringer Platzbedarf
• Auch für Kühlung im Sommer sehr gut geeignet (siehe auch Kühlung)

Nachteile:

• Zwei Bohrungen erforderlich
• Hohe Anschaffungskosten
• Risiko, dass Brunnen verstopfen oder versiegen (offenes System)
• Risiko, dass die Anlage korrodiert
• Höhere Wartungskosten als bei anderen Arten von Wärmepumpen
• Kürzere Lebensdauer, höhere Anfälligkeit, häufigere Störungen als andere Wärmepumpen.
• Wasserrechtliche Genehmigung immer erforderlich

Die im Boden gespeicherte Energie bezeichnet man auch als Erdwärme oder Geothermie. In 50 Meter Tiefe ist die Temperatur ganzjährig konstant und beträgt etwa 10 °C. Unterhalb von 50 Metern steigt die Temperatur um etwa 3 °C pro 100m Tiefe an. 100m unter der Oberfläche beträgt die Temperatur somit, unabhängig von der Jahreszeit, etwa 11°C.

Tiefenbohrung
Tiefenbohrungen für die Beheizung von Wohnbauten werden in Österreich, abhängig von der Geologie, meist bis zu einer Tiefe von maximal 300 Metern durchgeführt. Die Anzahl und Tiefe der Bohrungen hängt von der zu beheizenden Wohnnutzfläche/ der erforderlichen Heizleistung ab.

Sonden
In die etwa 14cm breiten Bohrlöcher werden Kunststoffrohre eingesetzt, die man als Sonden bezeichnet. Der verbleibende Hohlraum des Bohrlochs wird mit einer Bentonit-Zement-Suspension ausgefüllt und verpresst. Dies sorgt für eine gute Wärmeleitfähigkeit zum Umgebungsgestein. Die Sonden werden dann in einem Sammelschacht mit der Zuleitung zur Wärmepumpe verbunden. Erdwärmesonden sollten einen Abstand von mindestens 6m bis idealerweise 10m zu einander
haben. Andernfalls können sie sich gegenseitig negativ beeinflussen.

Sole
Die Kunststoffrohre (je 2 Rohre für Vorlauf, 2 Rohre für Rücklauf) werden mit einem Gemisch aus Wasser und Frostschutz gefüllt. Diese Flüssigkeit bezeichnet man als Sole. Im geschlossenen Kreislauf, auf dem Weg in die Tiefe und wieder zurück an die Oberfläche, absorbiert die Sole die Wärme aus dem Erdreich. So wird die Energie aus dem Gestein der Wärmepumpe zugeführt.

Vorteile :

• Sehr hoher Wirkungsgrad
• Sehr geringe Stromkosten
• Minimale Lärmemissionen
• Geringer Platzbedarf
• Sehr geringe Wartungskosten
• Hohe Lebensdauer
• Auch für Kühlung im Sommer sehr gut geeignet (siehe auch Kühlung)

Nachteile:

• Tiefenbohrung erforderlich
• Hohe Anschaffungskosten
• Diese höheren Anschaffungskosten werden allerdings zum Teil wieder durch höhere Förderungen, als bei anderen Arten von Wärmepumpen, kompensiert.

Bei dieser Variante wird nicht in die Tiefe gebohrt, sondern die Erdwärme-Kollektoren werden waagrecht, flächig im Boden in ca. 1,5 Meter Tiefe verlegt. Es wird etwa doppelt so viel Platz für die Flächenkollektoren benötigt, wie Wohnfläche beheizt werden soll. Für ein Einfamilienhaus mit z.B. 150m² Wohnnutzfläche benötigt man also etwa 300m² Flächenkollektor. Die Kollektoren werden ebenfalls mit Sole gefüllt und die Arbeitsweise entspricht ansonsten dem der Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Tiefenbohrung. In 1,5m Tiefe absorbieren die Kollektoren die im Erdreich gespeicherter Energie der Sonne und des Regenwassers. Die Fläche über den Kollektoren ist deshalb nicht zum Überbauen oder Versiegeln geeignet und auch tiefwurzelnde Pflanzen dürfen nicht darüber angepflanzt werden. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenkollektor eignet sich am besten für Einfamilienhäuser in ländlichen Gebieten, wo ausreichend Platz vorhanden ist, um die Kollektoren im Garten, neben dem Haus, zu verlegen.

Vorteile :

• Minimale Lärmemissionen
• Sehr geringe Wartungskosten
• Hohe Lebensdauer
• Auch zum Kühlen geeignet

Nachteile:

• Aufwendige, großflächige Erdarbeiten erforderlich
• Relativ hohe Anschaffungskosten
• Großer Platzbedarf
• Keine Bodenversiegelung über den Kollektoren möglich

Luft-Wärmepumpen haben vergleichsweise geringe Anschaffungskosten. Der Nachteil ist der relativ hohe Stromverbrauch durch den geringen Wirkungsgrad. An sehr kalten Wintertagen ist es nämlich kaum möglich, der Außenluft noch Energie zu entziehen. An solchen Tagen ist aber der Heizwärmebedarf am höchsten. Für diese besonders kalten Wintertage benötigen Luft-Wasser- Wärmepumpen einen zweiten Wärmeerzeuger (bivalenter Betrieb). In der Regel ist dies ein Elektroheizstab. An solchen Tagen ist der Stromverbrauch einer Luft-Wärmepumpe besonders hoch.

Aufgestellt wird eine Luft-Wasser-Wärmepumpe außen, innen (z.B. im Keller) oder gesplittet. Bei der Innenaufstellung im Heizungskeller beträgt der Platzbedarf etwa 1-2m². Die Luft wird durch einen Schlauch von außen angesaugt.

Bei der Außenaufstellung wird die Wärme durch eine dünne Leitung ins Gebäude geleitet. Bei dieser Variante sind die Lärmemissionen für die Nachbarschaft und das eigene Gebäude am höchsten.

Split-Wärmepumpen bestehen aus zwei Teilen. Außen befinden sich Ventilator, Verdampfer und Verdichter. Das Kältemittel wird über eine Leitung zum Verflüssiger im Gebäude geführt. Der Platzbedarf der Inneneinheit beträgt nur etwa 0,5 m². Die Lärmemissionen außen sind annähernd so hoch, wie beim reinen Außengerät.

Luft-Wasser-Wärmepumpen & Lärm
Den Lärm verursachen in erster Linie Kompressoren und Ventilatoren. Die Geräuschemission liegt durchschnittlich zwischen 50 und 65 Dezibel (bei Außeneinheiten oder Split-Geräten). Um Lärmemissionen zu reduzieren, ist es wichtig, das Gerät optimal zu platzieren. Eine Schallschutzwand für die Außeneinheit kann den Lärmpegel dramatisch reduzieren. Möglich ist auch eine Einhausung des Außengerätes. Dies dient teilweise auch der Optik. Bei Innengeräten hilft eine schallentkoppelte, elastische Aufstellung (z.B. Gummifüße).

Vorteile :

• Relativ niedrige Anschaffungskosten
• Erdarbeiten entfallen

Nachteile:

• Geringer Wirkungsgrad
• Höhere Stromkosten
• Hohe Lärmemissionen
• Höhere Wartungskosten
• Kürzere Lebensdauer, höhere Anfälligkeit, häufigere Störungen als andere Wärmepumpen. In der Grundausstattung nur als Heizung geeignet (keine Kühlung). Nur mit der entsprechenden Nachrüstung/ergänzenden Klimaanlage zu Kühlzwecken im Sommer einsetzbar.

Luft-Luft-Wärmepumpen eignen sich nur für Passivhäuser, weil dort der Heizwärmebedarf sehr gering ist. Dabei erfolgt die Wärmeverteilung über die Lüftungsanlage mit der eingebauten Luft-Luft- Wärmepumpe. Diese überträgt die Energie nicht in das Heizungswasser, sondern direkt in die Luft der Lüftungsanlage.

Abhängig von der zu erwartenden Nutzungsdauer, Geologie, Platzangebot, Nachbarschaft (Thema Lärm), Heizwärmebedarf, Sichtweise der Behörde sowie den aktuellen bzw. zu erwartenden Stromkosten (das kann immer nur eine Prognose/Einschätzung sein) werden die Vor- bzw. Nachteile der unterschiedlichen Wärmepumpen-Arten mehr oder weniger ins Gewicht fallen und wird man sich schließlich für einen Typ entscheiden.

Kurz oder langfristiger Ansatz?
Wird ein Gebäude mit der Absicht errichtet, dies nach Fertigstellung möglichst rasch zu verkaufen, entscheiden sich viele Bauherren (oft Bauträger) für die Luft-Wärmepumpe. Die relativ günstigen Anschaffungskosten sind dafür vermutlich Hauptbeweggrund. Die Nachteile hingegen (geringer Wirkungsgrad, höhere Stromkosten, Lärmemissionen, kürzere Lebensdauer, etc.) haben schließlich nur langfristige Auswirkungen für den Käufer bzw. den zukünftigen Nutzer der Immobilie.

Baut man hingegen im Alter von 30 Jahren ein Eigenheim, wo man die nächsten Jahrzehnte leben möchte, wird sich vermutlich eher eine Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe anbieten. Dabei überwiegt das langfristige Einsparungspotential die zunächst höheren Anschaffungskosten.

Bei einer zukunftsorientierten Betrachtungsweise empfiehlt es sich daher vorab zu prüfen, ob auf Ihrem Grundstück eine Erdwärmepumpe installiert werden kann, da diese einen sehr guten Wirkungsgrad, Langlebigkeit und diverse andere Vorteile aufweist. Im dicht verbauten Gebiet ist es außerdem wichtig, die potentiellen Lärmemissionen und mögliche Auswirkungen auf die Nachbarschaft zu bedenken. Luft-Wärmepumpen sollten langfristig betrachtet eher nur dann zum Einsatz kommen, wenn Erdreich und Grundwasser nicht für die Wärmeentnahme geeignet sind.

Unterstützung und Beratung bei der Wahl der passenden Wärmepumpentechnik sowie des Herstellers bieten viele Installationsfachbetriebe. Auch wir beraten Sie gerne.

Der Vollständigkeit halber sei hier noch erwähnt, dass es auch noch andere Arten von Wärmepumpen gibt, die in sehr speziellen Anwendungsbereichen zum Einsatz kommen, z.B. Hochtemperatur-Wärmepumpen (meist für Industrie), Mini-Wärmepumpen, Gas-Wärmepumpen, etc..