Wärmepumpe ist nicht gleich Wärmepumpe. Die aufstrebenden Heizsysteme unterscheiden sich nicht nur in der Umweltenergie, die sie sich zunutze machen. Entscheidend sind vor allem auch Größe und Effizienz der Geräte sowie die Art des verwendeten Kältemittels. Was es damit genau auf sich hat, erklärt Julian Münzel, CEO und Co-Gründer von Regli, einem jungen Schweizer Unternehmen, das vorrangig Wärmepumpen für Bestandsgebäude entwickelt.
Julian Münzel, CEO und Co-Gründer von Regli
INTERVIEW
Redaktion Architekturzeitung: Wie funktioniert eine Wärmepumpe und wie unterscheidet sie sich von herkömmlichen Heizsystemen? Was sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale aus Sicht des Bauherrn?
Julian Münzel: Eine Wärmepumpe nutzt das Prinzip der Wärmeübertragung, um Wärme aus der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser zu gewinnen. Das Kältemittel spielt dabei eine zentrale Rolle: Es verdampft bei niedrigen Temperaturen und gibt die aufgenommene Wärme beim Kondensieren an das Heizsystem ab. Im Gegensatz dazu basieren Öl- und Gasheizungen auf der Verbrennung fossiler Brennstoffe, wobei Wärme als Nebenprodukt entsteht. Die meisten Luft-/Wasser-Wärmepumpen müssen im Freien aufgestellt werden, es ist also ein Aufstellort vor dem Gebäude nötig. Dazu kommt noch ein Speicher, der dann in der Regel im Keller steht, aber weniger Platz als ein Öl- oder Gaskessel einnimmt.
Redaktion Architekturzeitung: Welche Energieeffizienz-Vorteile bieten Wärmepumpen im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen?
Julian Münzel: Wärmepumpen haben im Vergleich zu Öl- oder Gasheizungen deutliche Energieeffizienzvorteile, da sie Energie nicht aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen gewinnen, sondern aus der Umgebungswärme. Wärmepumpen erzeugen deutlich mehr Wärmeenergie, als sie elektrische Energie verbrauchen. Zudem sind sie deutlich umweltfreundlicher, da sie keine direkten CO2-Emissionen verursachen. Deshalb sind Wärmepumpen ein extrem wichtiger Baustein für das Gelingen der Energiewende.
Redaktion Architekturzeitung: Wie können Wärmepumpen dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck eines Haushalts zu reduzieren?
Julian Münzel: Der durchschnittliche CO2-Fußabdruck pro Kopf beträgt in Deutschland jährlich rund 10,5 Tonnen. Etwa ein Viertel davon entfällt auf die Bereiche Wohnen und Strom. Ersetzt ein Haushalt nun beispielsweise die Ölheizung durch eine Wärmepumpe, können etwa 4,5 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Das entspricht also knapp der Hälfte des gesamten CO2-Fußabdrucks einer Person.
Redaktion Architekturzeitung: Welche Rolle spielt das Kältemittel einer Wärmepumpe?
Julian Münzel: Das verwendete Kältemittel ist ein ganz entscheidender Faktor dafür, wie nachhaltig eine Wärmepumpe tatsächlich ist. Immer mehr zum Einsatz kommen Wärmepumpen, bei denen das natürliche Kältemittel R290 Propan verwendet wird. Das Kältemittel erfüllt schon heute die Anforderungen der europäischen F-Gas-Verordnung und die entsprechenden Wärmepumpen werden auch zukünftig von der Bundesregierung subventioniert – was auf andere Technologien schon bald nicht mehr zutreffen wird. R290 Propan verfügt über sehr gute thermodynamische Eigenschaften. Entsprechend verbrauchen unsere Wärmepumpen im Schnitt bis zu 25 Prozent weniger Strom. Das macht die Produkte sofort deutlich effizienter als herkömmliche Geräte – und noch interessanter für Bestandsgebäude.
Redaktion Architekturzeitung: Wie sehen die Betriebskosten einer Wärmepumpe aus, insbesondere im Vergleich zu Gas- oder Ölheizungen?
Julian Münzel: Um die Betriebskosten einer Wärmepumpe und einer Ölheizung exakt miteinander vergleichen zu können, braucht es zwei beinahe identische Use Cases, nämlich: einmal ein Haus mit einer Ölheizung und ein weiteres, das sich in derselben Region befindet und zur gleichen Zeit über eine Wärmepumpe beheizt wird. Die Betriebskosten einer Wärmepumpe ergeben sich im Wesentlichen aus dem Stromverbrauch; die Wartung fällt dabei eher weniger ins Gewicht. Wie hoch der Stromverbrauch wiederum ist, hängt von der Effizienz der Wärmepumpe sowie der Dämmung des Hauses ab. Bei einer Ölheizung ist der Heizölpreis in der jeweiligen Region der relevante Faktor. Im Durchschnitt benötigen Wärmepumpen nur maximal ein Viertel der Energie von fossilen Heizungen, der Strompreis ist aber je nach Standort gegenüber Gas oder Öl etwa drei Mal so hoch. Im Schnitt spart man aber dennoch bis zu 40 Prozent der Betriebskosten. In Süddeutschland kann man bei einem typischen Projekt ca. 1200 Euro Einsparung im Vergleich zu Öl erwarten – und zwar pro Jahr.”
Redaktion Architekturzeitung: Für welche Gebäudetypen eignet sich eine Wärmepumpe?
Julian Münzel: Wärmepumpen sind technologisch so ausgereift, dass sie sich als Heizsysteme grundsätzlich für alle Arten von Gebäuden eignen. Das heißt, sie kommen sowohl für Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie Großbauten, für Neubauten aber insbesondere auch für Bestandsgebäude in Frage. Das entscheidende Kriterium für den Einsatz einer Wärmepumpe ist daher weniger der Gebäudetyp als vielmehr die Frage, wie gut das Haus bereits isoliert ist. Bei einer unzureichenden Dämmung ist es auf jeden Fall empfehlenswert, das Haus zuerst besser zu isolieren und anschließend in die Installation einer Wärmepumpe zu investieren. Ansonsten schafft die Wärmepumpe die benötigten Vorlauftemperaturen nicht.”
Redaktion Architekturzeitung: Kann eine Wärmepumpe auch im Bestand eingesetzt werden? Welche Voraussetzungen muss der Gebäudebestand erfüllen?
Julia Münzel: Aus meiner Sicht können Wärmepumpen nicht nur im Bestand eingesetzt werden, sie sollten es sogar. Für die Erreichung der Klimaziele ist es gerade wichtig, die Wärmewende dort mit voller Kraft voranzutreiben, wo aktuell noch besonders viel CO2 produziert wird – also in Bestandsgebäuden. Neben der Isolierung gibt es noch einen weiteren Faktor, der hier für die Installation von Wärmepumpen relevant ist: der hydraulische Abgleich. Oft sind in Altbauten vor allem Radiatoren als Heizkörper verbaut. Bei einer Ölheizung wird das Wasser auf einmal auf 90 Grad Celsius erhitzt und durch die Radiatoren geleitet. Im Anschluss beginnt der Kreislauf von vorn und das zurückgeleitete Wasser wird erneut auf 90 Grad Celsius erhitzt. Eine Wärmepumpe erwärmt das Wasser hingegen in einer Spirale, also nicht auf einmal, sondern stufenweise. Ist der Wasserfluss in einem Bestandsgebäude nun zu hoch eingestellt, bleibt der Wärmepumpe nicht genügend Zeit, um das Wasser auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen. Hier muss der Installateur entsprechend Hand anlegen und die Hydraulik so abgleichen, dass sie zur Funktionsweise der Wärmepumpe passt.
Redaktion Architekturzeitung: Können Wärmepumpen sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden? Wie funktioniert das?
Julian Münzel: Es gibt Geräte, die beides können, aber das ist nicht die Regel. Eine Wärmepumpe ist aber im Grunde genommen eine Art Kühlmaschine. Anstatt, dass sie nun der Umgebung Wärme entnimmt und diese zum Heizen verwendet, kann sie auch Wasser abkühlen und damit als Art hydraulische Klimaanlage fungieren. In der Praxis geht das allerdings nur in Gebäuden, die über eine Fußboden- oder Wandheizung verfügen.
Redaktion Architekturzeitung: Wie wirkt sich der Einsatz von erneuerbaren Energien in Kombination mit einer Wärmepumpe auf die Umwelt aus?
Julian Münzel: Wärmepumpe und Solaranlage ergänzen sich nahezu perfekt. Solarstrom wird natürlich größtenteils am Tag erzeugt, wenn die Sonne scheint. Die Wärmepumpe nutzt den Solarstrom, um Wasser zu erhitzen und hält es dann über mehrere Stunden auf einer konstant hohen Temperatur. So kann die Wärme entsprechend auch am Abend, in der Nacht und am nächsten Morgen und sogar über die nächsten Tage verwendet werden. Dadurch muss weniger Strom hinzugekauft werden, was den Stromverbrauch und damit die Stromkosten geringhält und Hausbesitzer gleichzeitig energieunabhängiger macht. Wenn Wärmepumpe und Solaranlage gut aufeinander abgestimmt sind, können Hausbesitzer häufig auch auf den Kauf eines aktuell noch recht teuren Heimspeichers verzichten, weil der Solar-Überschuss der Anlage von der Wärmepumpe abgegriffen wird und in Form von Wärme für später gespeichert wird.
Redaktion Architekturzeitung: Welche Arten von Wärmepumpen gibt es und welche Vorteile haben sie?
Julian Münzel: Der Unterschied besteht in der Umweltenergie, die sich die verschiedenen Geräte zunutze machen. Bei einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe wird die Energie aus der Luft um die Wärmepumpe mit Hilfe von Wärmetauschern gewonnen. Bei einer Sole- bzw. Erdwärmepumpe wird eine Sondenbohrung durchgeführt, die auf der einen Seite sehr teuer ist und je nach Gegend unterschiedlich tief sein muss. Diese Sonde liefert anschließend die Umweltenergie, die die Wärmepumpe nutzt. Ein Vorteil davon ist, dass die Sondenenergie immer die gleiche Temperatur hat, wodurch es einfacher für die Sondenwärmepumpe ist, Heizenergie zu liefern. Allerdings ist eine Sondenbohrung sehr teuer und je nach Bodenart auch nicht immer möglich. Die Luft-/Wasser-Wärmepumpe ist die Königsdisziplin im Bereich der Wärmepumpen, weil die Geräte mit stets anderen Umweltfaktoren arbeiten – im Winter ist es kälter im Winter, im Sommer wärmer. Dazu kommen Wind und Feuchtigkeit, die immer wieder unterschiedlich sind. Mittlerweile arbeiten einige Luft-/Wasser-Wärmepumpen aber so effizient, dass sie einer Erdwärmepumpe in nichts nachstehen.”
Redaktion Architekturzeitung: Wie steht es mit der Lebensdauer und der Wartung von Wärmepumpen? Welche Vorteile bieten sie hier?
Julian Münzel: Qualitativ hochwertige Wärmepumpen sind heutzutage schon auf eine überdurchschnittliche Lebensdauer von mehr als 20 Jahren ausgelegt. Der entscheidende Faktor ist hier die Lebensdauer des Kompressors; der ist die vergleichsweise schwächste Komponente einer Wärmepumpe. Dazu kommt, dass der Servicetechniker bei guten Geräten einzelne Teile innerhalb der Wärmepumpe reparieren kann und nicht gleich eine ganze Wärmepumpe wieder ausgetauscht werden muss. Eine Wartung ist grundsätzlich jährlich zu empfehlen, da so größeren Schäden frühzeitig vorgebeugt werden kann. Wir von Regli haben dafür eine eigene Software entwickelt, die das Prinzip Digitaler Zwillinge anwendet. RegliControl Logic stellt jedes Wärmepumpen-System also auch vollständig als virtuelles Objekt dar, was es uns ermöglicht, mögliche Defekte oder Ineffizienzen per Remote-Analyse frühzeitig zu erkennen und entsprechend darauf zu reagieren.
Redaktion Architekturzeitung: Wie können Wärmepumpen zur Wertsteigerung von Immobilien beitragen?
Julian Münzel: Wärmepumpen sind die beste Lösung, um den Gebäudebestand möglichst schnell weitestgehend klimaneutral zu machen. Der Faktor Nachhaltigkeit spielt insofern auch für den Wert einer Immobilie eine entscheidende Rolle. Schließlich wird durch eine Wärmepumpe aktiv der Geldbeutel der Hausbesitzer geschont und sie machen sich damit ein ganzes Stück energieunabhängiger – insbesondere dann, wenn die Wärmepumpe auch mit einer Solaranlage gekoppelt ist. Ein Gebäude, bei dem klar ist, dass es perspektivisch erst noch umfassend saniert werden muss, büßt im Gegensatz zu einem Haus mit innovativem Heizsystem entscheidend an Wert ein.
Redaktion Architekturzeitung: Welche Vor- und Nachteile hat das neue Gebäudeenergiegesetz (GEG) für den Einsatz von Wärmepumpen?
Julian Münzel: Zunächst einmal ist es aus meiner Sicht wirklich erfreulich, dass es mit dem neuen Gebäudeenergiegesetz endlich eine klare Regelung für die energetischen Anforderungen an beheizte und klimatisierte Gebäude gibt. Natürlich wäre es besser gewesen, hätten wir auf das unsägliche Hin und Her im Vorfeld der Reformverabschiedung verzichten können. Ich bin aber grundsätzlich ein Freund davon, eher nach vorn als zurückzublicken. Und hier sendet das GEG ein klares Signal, dass die Wärmepumpe die Heiztechnologie der Zukunft ist.
Redaktion Architekturzeitung: Und worauf sollten Architekten, Planer und Installateure bei der Auswahl der richtigen Wärmepumpe achten?
Julian Münzel: Wie bei eigentlich allen Produkten sollte die Qualität einer Wärmepumpe ein entscheidendes Auswahlkriterium sein. Natürlich mag das Angebot der wachsenden Konkurrenz aus Asien auf den ersten Blick für viele verlockend sein – zumindest, was den Preis angeht. Der kurzfristig günstigere Einkaufspreis dieser Wärmepumpen hinkt der Wirtschaftlichkeit regional hergestellter Wärmepumpen aber entscheidend hinterher. Produkte aus europäischer Herstellung sind oftmals qualitativ hochwertiger, wodurch sie länger halten und im Notfall auch mal einzelne Teile repariert oder ausgetauscht werden können. Darüber hinaus müssen Architekten und Planer natürlich die baulichen Faktoren eines Hauses berücksichtigen. Um etwa die Bohrung für eine Erdwärmepumpe durchführen zu dürfen, braucht es eine entsprechende Genehmigung.
Redaktion Architekturzeitung: Welche Fördermöglichkeiten gibt es, die den Einbau einer Wärmepumpe lukrativ machen?
Julian Münzel: Ab dem 1. Januar 2024 treten die Regelungen des GEG in Kraft. Diese sehen eine Grundförderung von 30 Prozent der Kosten für Hausbesitzer vor, die sich eine klimafreundliche Heizung – wie eine Wärmepumpe – einbauen lassen. Wer außerdem eine alte fossile Heizung durch eine Wärmepumpe im Laufe des kommenden Jahres ersetzt, erhält zusätzlich einen Geschwindigkeitsbonus in Höhe von 25 Prozent. Haushalte mit einem zu versteuernden Einkommen von bis zu 40.000 Euro bekommen einen jährlichen Bonus von 30 Prozent. Wichtig ist, dass die Förderungen so lange miteinander kombiniert werden können, solange sie 70 Prozent der Gesamtkosten nicht übersteigen.
