Energie und Geld sparen
Warum sind Wärmepumpen eigentlich so effizient? Wärmepumpen haben einen sehr effizienten Arbeitskreislauf. Das physikalische Prinzip dahinter ist der Carnot-Prozess. Dieser findet in jedem Kühlschrank seine Anwendung, in der Wärmepumpe in umgekehrter Reihenfolge. Kernbestandteil dabei ist ein Kältemittel und dessen Änderung des Aggregatzustandes. Hierdurch wird ein Vielfaches an Wärmeenergie im Verhältnis zur aufgebrachten elektrischen Energie gewonnen. Der Effizienzfaktor COP (Coefficient of Performance) beschreibt diesen Faktor für ein bestimmtest Temperaturverhältnis, von Außenlufttemperatur zur Vorlauftemperatur des durch die Wärmepumpe erwärmten Wassers.
Dieser COP-Wert liegt bei unserer R32 Baureihe zum Beispiel bei 3,5 für eine Außenlufttemperatur von 0°C und einer Wasservorlauftemperatur von 35°C. Steigt die Außentemperatur auf 20°C an, erhöht sich dieser Faktor auf ca. 5,5. Für eine Vorlauftemperatur von 55°C warmes Wasser liegen die COP-Werte bei 2,4 für 0°C Außenluft und bei 3,6 für 20°C Außenluft.
Der Schlüssel für einen effizienten Betrieb von Wärmepumpen ist somit die Reduktion der Vorlauftemperatur. Allgemein ist ein effizienter Betrieb mit einer systembedingten Vorlauftemperatur von 55°C oder weniger sinnvoll möglich.
Über das gesamte Jahr gemittelt wird die Effizienz der Wärmepumpe, sprich das Verhältnis an aufgebrachter elektrischer Energie zur erzeugten Wärmeenergie, durch die Kennzahl SCOP ausgedrückt. Zur Erlangung des Qualitätssiegels KEYMARK der europäischen Union, werden typischerweise zwei Wasservorlauftemperaturen gemäß Normbedingungen geprüft. Eine niedrige Vorlauftemperatur von 35°C und eine mittlere von 55°C. Für unsere R32-Wärmepumpen liegt der SCOP somit zwischen 3,5 und 5,0.
Im Vergleich zu Luft-Wasser-Wärmepumpen ist der Wirkungsgrad herkömmlicher Heizsysteme, wie traditionelle Gas- oder Ölkessel deutlich geringer. Dieser liegt dann zwischen 0,7 und 0,9. Modernere Brennwertheizungen hingegen können schon Faktoren von 1,1 erreichen. Dennoch bleibt die Wärmepumpe baubedingt der absolute Spitzenreiter.
Unten findest du eine Grafik, die verdeutlicht wie viel Energie welches System aufbringen muss, um 10 kW an Wärme zu erzeugen.
Entscheidest du dich für eine Wärmepumpe reduzierst du gleichzeitig deine Energieverbräuche. Selbst bei einer Außentemperatur von minus 20°C und einer Vorlauftemperatur von 55°C liegt das Verhältnis von elektrischer zu Wärmeenergie in unserer R32-Baureihe immer noch bei 1,6. Somit bleibt die Wärmepumpe auch bei niedrigsten Außentemperaturen die effizienteste Alternative. Lese hierzu auch gerne folgenden Artikel "Wärmepumpen bei kaltem Wetter doppelt so effizient wie Öl- und Gasheizungen", dieser behandelt eine Studie der Universität Oxford und wurde vom Spiegel veröffentlicht. Hier findest du den Originalartikel als PDF zum Download.
Wie oben gezeigt benötigen wir ca. 11,2 kWh Gas um 10 kW an Wärme zu erzeugen. Daraus ergibt sich für diese 10 kW eine CO2 Emission von 2,26 kg. Die Wärmepumpe verursacht hingegen nur ungefähr die Hälfte der Emissionen. Wird der deutsche Strommix von 2022 zugrunde gelegt ergibt sich für 2,8 kWh an benötigter elektrischer Energie ein CO2-Äquivalent von 1,21 kg. Dies entspricht 434 Gramm CO2 pro Kilowattstunde.
Für erneuerbare Energien verbessert sich diese Bilanz signifikant. Das CO2 Äquivalent für Ökostrom aus einer PV-Anlage beträgt 55,7 g, für Onshore-Windenergie 16,9 g und für offshore-Windenergie 9,3 g. Mit deiner eigenen PV-Anlage und einem erneuerbaren Stromtarif liegt die CO2 Emission für 10 kW Wärme unter 160 g und ist damit um einen Faktor von 14,5 umweltfreundlicher.
Durch die Elektrifizierung deiner Heizung leistest du einen großen Beitrag, um unseren Planten zu schützen und gegen den Klimawandel anzukämpfen.
Ist eine Wärmepumpe wirtschaftlich?
Ja - eine Wärmepumpeninstallation kann sehr gute Amortisationszeiträume erreichen. Die Amortisation einer Wärmepumpe ist auf der einen Seite von den Anschaffungskosten und auf der anderen Seite von den Energieverbräuchen und den Energiekosten abhängig. Es ist somit leider nicht möglich eine pauschale Angabe zu Amortisationszeiträumen zu tätigen. Jedes Projekt ist genauso individuell wie eure unterschiedlichen Voraussetzungen zur Realisierung deines Wärmepumpenprojektes. Gerne beraten wir dich umfassend.
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