Klimafreundlich heizen mit Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Wärmepumpen bieten einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz und versprechen eine gewisse Unabhängigkeit von hohen Energiekosten. Mit Wasser-Wasser-Wärmepumpen lässt sich die Wärme des Grundwassers nutzen, um sein Haus effizient zu heizen. Falls ihr mit dem Gedanken spielt, eine Grundwasser-Wärmepumpe auf eurem Grundstück zu installieren, ergeben sich mit Sicherheit einige Fragen.

Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

Auf den ersten Blick mag es überraschen, dass die gefühlt kalte Temperatur des Grundwassers genutzt werden kann, um es im eigenen Haus mollig warm zu haben. Man sollte sich jedoch von der eigenen Wahrnehmung nicht täuschen lassen, da das Grundwasser physikalisch gesehen einiges an Wärme enthält. Um diese Wärme zu nutzen, kommt ein Kältemittel mit einer bemerkenswerten Eigenschaft zum Einsatz: Selbst bei Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt beginnt es zu sieden. Dadurch entsteht Gas, das anschließend komprimiert wird, sodass seine Temperatur deutlich zunimmt – so sehr, dass sich mit der Wärme das ganze Haus heizen lässt. Die Funktionsweise kann mit der eines Schnellkochtopfs verglichen werden, der den Wasserdampf nicht entweichen lässt.

Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe werden zwei Brunnen benötigt. Während ein Brunnen das Wasser aus dem Grundwasser ansaugt (Saugbrunnen), dient der andere dazu, das benutzte Wasser wieder ins Grundwasservorkommen abzuleiten (Schluckbrunnen). Mithilfe eines korrosionsbeständigen Rohrs wird das Grundwasser aus dem Saugbrunnen zum Verdampfer geleitet, der die Wärme an das flüssige Kältemittel gibt und es verdampfen lässt. Der Verdichter saugt nun das Kältemittel an und komprimiert es, sodass es gasförmig wird und der Druck zunimmt. Anschließend gelangt die Wärme in den Wärmetauscher, der sie an einen Wärmespeicher weitergibt, mit dem Warmwasserbereiter und Heizungen versorgt werden.

Das Kältemittel kühlt sich ab, sodass es wieder flüssig wird und zum Expansionsventil gelangt. Dieses reguliert den Druck und sorgt dafür, dass sich das Kältemittel weiter abkühlt, sodass es wieder aufnahmefähig für die Wärme des Grundwassers wird: Ein neuer Kreislauf kann beginnen.

Welche Vorteile bietet eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

Einer der größten Vorteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist ihre hohe Effizienz. Sie zeichnet sich durch einen Wirkungsgrad zwischen 4 und 5 aus, mit anderen Worten: Mit einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe lässt sich eine Kilowattstunde elektrischer Leistung in 4 bis 5 Kilowattstunden Wärme umwandeln. Die Betriebskosten fallen dementsprechend überschaubar aus.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen eignen sich perfekt, um den CO₂-Ausstoß drastisch zu reduzieren, weshalb sie als besonders klimafreundlich gelten. Es werden keinerlei fossile Brennstoffe benötigt, weder Öl noch Gas. Ein Schornstein ist nicht nötig und damit entfallen auch die Ausgaben für den Schornsteinfeger. Storm wird lediglich für den Betrieb der Wärmepumpe gebraucht. Lässt sich der vergleichsweise geringe Strombedarf mithilfe einer Photovoltaikanlage decken, ist es sogar möglich, nahezu klimaneutral zu heizen.

Gibt es Nachteile der Wasser-Wasser-Wärmepumpe?

Wer eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe installieren möchte, muss sich auf eine sehr zeitintensive Planung einlassen, die mit jeder Menge Bürokratie verbunden ist. Ob eine wasserrechtliche Genehmigung erteilt wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Liegt das Grundstück zum Beispiel in der Nähe eines Wasserschutzgebietes, stehen die Chancen schlecht.

Im Vorfeld ist es ratsam, sich über die geltende Wasserschutzstufe zu erkunden. Da das Grundwasser direkt betroffen ist, muss die zuständige Verwaltungsbehörde über jede bauliche Veränderung umgehend in Kenntnis gesetzt werden.

Die Effizienz der Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann Schwankungen unterworfen sein. Zu Effizienzverlusten kommt es, wenn die Grundwasserstände fallen, sodass mehr Strom für den Pumpvorgang benötigt wird. Auch die Wasserqualität spielt eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Enthält das Grundwasser zu viel Eisen und Mangan, kann die Wärmepumpe nicht in Betrieb genommen werden, da sich Oxide in den Brunnen ablagern könnten.

Die Kosten für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind vergleichsweise hoch, was vor allem an den Brunnenbohrungen liegt. Diese Kosten allein belaufen sich bereits auf bis zu 8.000 Euro. Je tiefer für den Zugang zum Grundwasser gebohrt werden muss, desto teurer und aufwendiger werden die Bohrungen. Auch die Kosten für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe selbst schlagen mit bis zu 13.000 Euro kräftig zu Buche. Hinzu kommen Ausgaben für Zubehör und Installation, die jeweils im vierstelligen Bereich anzusiedeln sind.

Für wen lohnt sich eine Wärmepumpe?

Ob sich die Anschaffung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe für euch lohnt, hängt vor allem von eurem Zeithorizont ab. Je länger ihr die Wärmepumpe zum Heizen nutzt, desto wahrscheinlicher werden sich die anfänglichen Ausgaben amortisieren. Oft bewegen sich die Kosten für eine Grundwasser-Wärmepumpe deutlich über 20.000 Euro. Hinzu kommen rund 150 bis 200 Euro jährliche Wartungs- sowie Stromkosten.

Ob sich eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe rechnet, könnt ihr herausfinden, indem ihr zum Beispiel den aktuellen Strompreis pro Kilowattstunde durch den aktuellen Gaspreis (wenn ihr eine Gasheizung habt) pro Kilowattstunde teilt. Erhaltet ihr einen Quotienten, der niedriger als die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe ist, spart ihr Geld. Besonders effizient sind übrigens Wärmepumpen, die eine JAZ von 5 erreichen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist selbstverständlich die Förderung. Neubauten werden nur indirekt gefördert. Anders sieht es jedoch aus, wenn eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe in Bestandsbauten installiert werden soll. Im Rahmen der BEG EM bieten KfW-Bank und BAFA viele direkte Fördermöglichkeiten für die Sanierung. Dabei sind die Fördervoraussetzungen weniger streng und die Fördersummen in der Regel deutlich höher.

Wenn ihr beispielsweise eine alte Ölheizung durch eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe ersetzen wollt, werdet ihr mit 45 Prozent der Kosten gefördert. Durch den iSFP-Bonus können weitere 5 Prozent hinzukommen, sodass sogar eine 50-prozentige Förderung möglich ist.

Fazit

Wer über eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nachdenkt, hat einiges zu beachten. Natürlich konnte dieser Beitrag nur einige Aspekte anreißen. Wenn ihr Anmerkungen machen möchtet, nutzt gerne unsere Kommentarfunktion.