Wärmepumpen – nachhaltige Heizung für Hallen & Co.
Der Einbau von Wärmepumpen gehört bei Neubauten längst zum Standard. Doch auch bei der Modernisierung von Heizungen im Bestand kann sich der Einbau einer Wärmepumpe lohnen, wenn die Rahmenbedingungen stimmen. Selbst in großen Gebäuden wie Hallen kann eine Wärmepumpe eine fossile Heizung unterstützen und so zu einer Reduzierung der Heizkosten beitragen. Wir haben die wichtigsten Informationen rund um die Wärmepumpe zusammengestellt.
Was ist eine Wärmepumpe?
Im Prinzip arbeitet eine Wärmepumpe dazu wie ein Kühlschranks – nur eben in einer umgekehrten Reihenfolge. Das bedeutet, dass die Wärmepumpe die Wärme nicht nach außen ableitet, sondern die Umgebungswärme nutzt, um Heizenergie zu erzeugen.
Innerhalb der Wärmepumpe läuft ein Kreislaufprozess aus Verdampfen, Verdichten, Verflüssigen und Entspannen ab, sodass zentrale Bestandteile Kompressor, Verdampfer, Verflüssiger und Entspannungsventil sind.
Da Wärmepumpen nur wenig Energie für den Betrieb des Kreislaufs benötigen, mit der sie ein Vielfaches an Heizenergie einsparen, die beim Heizen mit fossilen Brennstoffen anfiele, gelten sie als besonders nachhaltige und zukunftsorientierte Heizungslösung.
Wie effizient sind Wärmepumpen?
Wie effizient eine Wärmepumpe letztlich ist, hängt von der Konstruktion des Kältekreises ab. Zudem kommt es auf einen möglichst geringen Temperaturhub an. Dieser ergibt sich aus hohen Quelltemperaturen und einer geringen Vorlauftemperatur. Ideal ist eine Energiequelle mit ganzjährig hoher Temperatur (z. B. Erdwärme), ein hydraulischer Abgleich des Heizsystems zur weiteren Verringerung der Vorlauftemperaturen, eine intelligente Heizungssteuerung sowie eine Optimierung der Gebäudedämmung.
Die Effizienz der Wärmepumpe lässt sich an einer hohen Jahresarbeitszahl (JAZ oder SCAP) ablesen. Der Wert sollte hier 4 oder höher sein. Umgekehrt ist die Angabe einer einzelnen Leistungszahl (COP) nicht aussagekräftig, da sie die theoretische Leistung der Wärmepumpe, nicht hingegen die Faktoren wie den laufenden Betrieb berücksichtigt.
Für wen eignen sich Wärmepumpen?
Grundsätzlich empfiehlt sich die Nutzung von Wärmepumpen bei Bauten mit einer guten Dämmung von Dach und Fassade. Heizregister, Deckenstrahlplatten und Fußbodenheizungen lassen sich jedoch auch im Hallenbau effizient nutzen. Hier kommen – anders als im Wohnungsbau – Großwärmepumpen zum Einsatz, die sich durch Leistungen von 100 kW und mehr auszeichnen.
Diese Vor- und Nachteile haben Wärmepumpen
Vorteile von Wärmepumpen | Nachteile von Wärmepumpen |
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Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Die Bezeichnung von Wärmepumpen erfolgt stets anhand der beiden Medien von Umweltenergie und Heizenergie. Im Wesentlichen sind die Luft (gegebenenfalls als Abwärme aus Prozessen), Wasser und das Erdreich (Sole), aber auch Kombinationen mit solarer Energieeinstrahlung sind bei speziellen Wärmepumpen mit Eisspeicher möglich.
Wie funktioniert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?
Luft-Wasser-Wärmepumpen sind die Art von Wärmepumpen, die in Deutschland am weitesten verbreitet sind. Die Energie der Luft-Wärmepumpe stammt – auch bei Minusgraden - aus der Außenluft.
- Außenluft wird angesaugt und durch ein Rohrleitungssystem geführt.
- Das umliegende Kältemittel erwärmt sich und verdampft.
- Der Dampf wird in einem Kompressor verdichtet, wodurch die Temperatur weiter ansteigt.
- Das Kältemittel gibt seine Wärme an das Heizungssystem ab und verflüssigt sich wieder.
- Das erwärmte Wasser kommt beim Betrieb der Heizung zum Einsatz.
- Mithilfe eines Entspannungsventils sinken der Druck und die Temperatur des Kältemittels, sodass wieder eine Aufnahme von Wärme aus der Außenluft erfolgen kann.
Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Wasser-Wärmepumpen nutzen entweder Grundwasser (mittels eines Saug- und Schluckbrunnens) oder Oberflächenwasser (mittels Wärmeübertrager zu Sole oder einem Kältemittel) zur Energiegewinnung. Sie gelten als besonders effizient, allerdings auch als kostspielig in der Anschaffung. Zudem ist für den Betrieb einer Wasserpumpe eine Genehmigung und ein hydraulisches Gutachten erforderlich.
Sole-Wasser-Wärmepumpen
Erdwärme wird über wassergeführte Leitungen im Boden gewonnen. Zur Verlegung kommen Tiefenbohrungen, Flächenkollektoren, Grabenkollektoren oder Energiepfähle zum Einsatz. Mit der Tiefe des Kollektors steigt die Temperatur im Boden an, die Effizienz steigt proportional dazu an. Die Investitionskosten dieser Heizungsart sind vergleichsweise hoch, dafür punktet die Gewinnung der Energie aus Erdwärme durch ganzjährig hohe Temperaturen und geringe Betriebskosten.
Luft-Luft-Wärmepumpen
Luft-Luft-Wärmepumpen saugen Außenluft entweder direkt an oder nutzen zusätzlich ein Leitungssystem in der Erde, um die Luft im Winter mithilfe von Erdwärme vorzuwärmen. Und auch Abwärme lässt sich nutzen, um die Effizienz der Wärmepumpe zu steigern. Besonders effizient sind Luft-Luft-Wärmepumpen mit einer geringen Vorlauftemperatur und bei einem feuchten Untergrund, der Wärme gut speichert.
Mit welchen Kosten ist bei der Installation von Wärmepumpen zu rechnen?
Die Kosten einer Wärmepumpe unterscheiden sich nach Anschaffungs-, Wartungs- und Betriebskosten. Die Anschaffungskosten hängen vor allem von der Art der Pumpe ab. Diese sind bei Sole-Wasser-Wärmepumpen beispielsweise sehr hoch, bei Luft-Wärmepumpen gering. Damit einher geht ein hoher Planungsaufwand. Umgekehrt fallen die Betriebskosten bei Wärmepumpen, die Erdwärme nutzen, gering aus, bei Luft-Wasser-Wärmepumpen jedoch deutlich höher.
Diese Fördermöglichkeiten für Wärmepumpen gibt es
Der Staat bezuschusst den Einbau von Wärmepumpen mit bis zu 70 % der Investitionskosten. Seit dem 01. Januar 2023 gibt es 5 % zusätzliche Fördermittel für den Einbau von Wärmepumpen, die natürliche Kältemittel nutzen. Ab dem 01. Januar 2028 sind dann nur noch die Wärmepumpen förderfähig, die natürliche Kältemittel nutzen.
Das gilt auch für Industrie-Wärmepumpen, für die Sie eine Zuschussförderung in Höhe von 30 % erhalten können. Mit dem Betrieb mit nachhaltigen Kältemitteln oder der Nutzung von Wasser, Erdreich oder Abwasser als Wärmequelle, ist sogar eine Förderung in Höhe von 35 % möglich.
Wichtig ist bei jedem Förderantrag, dass Sie die Förderung vor Beginn der Maßnahmen beantragen. Dazu reichen Sie neben der Bestätigung zum Antrag (BzA) von Ihrem Fachhandwerker eine Auskunft über den geplanten Liefertermin und einen Vertrag mit auflösender oder aufschiebender Bedingung ein.
Weitere mögliche Fördermittel sind im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude für Einzelmaßnahmen (BEG-EM) der Klima-Geschwindigkeits-Bonus in Höhe von 20 % sowie ein einkommensabhängiger Bonus (30 %), sodass letztlich eine Maximalförderung von 70 % möglich ist.
Wärmepumpen im Hallenbau
Wärmepumpen eignen sich keineswegs nur für den Wohnungsbau. Hocheffiziente Anlagen, die auf hohe Anforderungen ausgelegt sind, nutzen das Erdreich, Grundwasser oder auch Abwärme, um Vorlauftemperaturen von bis zu 90°C zu erzeugen. Gleichzeitig ist mit diesen modernen Anlagen das Kühlen von Räumlichkeiten und Hallen möglich.
Im Vergleich zu gasbetriebenen Heizungsanlagen lassen sich mit Wärmepumpen Kosten sparen und der CO2-Ausstoß sinkt. Die Leistung der Wärmepumpe betreibt den Lufterhitzer, das Heizregister mit Ventilatoren und erwärmt Wasser für Fußbodenheizungen oder Deckenstrahlplatten – ganz ohne den Verbrauch fossiler Brennstoffe. Zum Einsatz kommen hier Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Vor allem Strahlungsheizungen wie Deckenstrahlplatten sorgen für eine behagliche Raumtemperatur. Die nachträgliche Installation im Bestand ist ohne großen Aufwand möglich. Beliebt ist hier auch die Kombination mit Fußbodenheizungen, wenngleich die Nachrüstung hier etwas komplizierter ist.
Als ideal erweist sich vielfach, bestehende Gebläseheizungen durch Luft- oder Wasser-Wärmepumpen mit Heizregister zu ersetzen und (bestehende) Gasstrahler zur Abdeckung von Spitzenlasten in Betrieb sind. Deckt die Wärmepumpe je nach Betriebsart 30-40 % der Heizlast ab, erfüllen auch Hybridheizungen alle Vorgaben des GEG.
Etapart – professionelle Beratung zu effizienten Hallenheizungen
Wir beraten Sie gern zu einer nachhaltigen Hallenheizung mit Wärmepumpe. Unsere Expert:innen unterstützen Sie dabei, eine individuelle Lösung zu ermitteln, die sich lohnt. Dazu berücksichtigen wir die optimalen Energiequellen vor Ort und informieren Sie auch über regionale Fördermöglichkeiten und die Kombinationsmöglichkeiten mit anderen regenerativen Energien wie Solarthermie als weitere Energiequelle oder PV zum Betrieb der Wärmepumpe. Nutzen Sie unser Angebot, um eine fundierte Entscheidungsgrundlage für Ihre Halle zu ermitteln, die nicht nur alle Auflagen von GEG und anderen gesetzlichen Vorgaben erfüllt, sondern sich langfristig bezahlt macht.
FAQ - Das Wichtigste in Kürze
Kann eine Wärmepumpe in jedem Gebäude installiert werden?
Prinzipiell ist der Einbau in allen Gebäuden möglich – allerdings nicht immer effizient. Energieberater*innen helfen dabei, eine optimale Lösung zu ermitteln, die nicht nur nachhaltig, sondern auch kostengünstig ist.
Wie laut ist eine Wärmepumpe?
Die Lautstärke der Wärmepumpe hängt von der Bauweise ab. Luft-Wasser-Wärmepumpen sind durch ihre Ventilatoren lauter als Grundwasser- und Erdwärmepumpen.
Was kosten Wärmepumpen?
Die Investitionskosten einer Wärmepumpe liegen im Wohnungsbau bei 12.000 Euro aufwärts. Allerdings stellt der Staat für den Einbau Fördermittel bereit. Groß-Wärmepumpen für den Hallenbau sind ungleich teurer in der Anschaffung.
Im Überblick:
- Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank.
- Die Umweltwärme stammt aus der Luft, Wasser oder aus dem Erdreich.
- Je besser ein Gebäude gedämmt und je geringer der Temperaturhub ist, desto effizienter arbeitet eine Wärmepumpe.
- Bis zu 70 % für den Einbau von Wärmepumpen möglich.
