Wärmepumpen
Wärmepumpen erzeugen aus einer in der Umgebung vorhandenen Energie Wärme zum Heizen und zum Wärmen von Brauchwarmwasser. Die Quellen in der Umgebung können Luft, Wasser, Erdwärme oder künstlich angelegte Eisspeicher sein.
Inhaltsverzeichnis
Damit eine Wärmepumpe funktioniert wird eine Antriebsenergie und eine Wärmequelle benötigt. Als Antriebsenergie wird in der Regel eine elektrische Wärmepumpe eingesetzt, welche einen Energieanteil von rund 25-35 Prozent Strom benötigen. Je nach Art der Wärmepumpe kommen für die restlichen rund 65-85 Prozent der Energie folgende Wärmequellen in Betracht.
Einsatzgebiete einer Wärmepumpe
Wärmepumpenheizungen sind in der Schweiz weit verbreitet. Für Einfamilien- und kleinere Mehrfamilienhäuser sind standardisierte Produkte verfügbar. Für grössere Gebäude muss die Wärmepumpe von erfahrenen Firmen geplant und selten mit einem Spitzenlastkessel (bspw. Pelletfeuerung) ergänzt werden.
Grundsätzlich ist jede Art von neuen Gebäuden mit Wärmepumpen beheizbar. Bei älteren Gebäuden ist die Kompatibilität mit der Vorlauftemperatur des Heizsystems zu prüfen. Das bedeutet, wenn das bestehende Heizsystem eine Vorlauftemperatur von über 50°C voraussetzt werden die Wärmepumpen ineffizient. Der Grund dafür ist, dass für die höheren Temperaturen mehr Strom "verbrannt" werden muss.
Das Kältemittel ist matchentscheidend!
Ein vielfach unterschätzter Umwelteinfluss hat die Wahl des Kältemittels. Denn viele der Kältemittel sind klimaschädlich oder können bei einem Leck zu gravierenden Umweltschäden führen.
Als Alternative bietet sich das Kältemittel R290 an. Dieses basiert auf Propan, welches zwar flüchtig ist, jedoch keine klimaschädliche Eigenschaften aufweist. Wir empfehlen daher, wenn immer möglich auf das Kältemittel R290 zu setzen.
Da Propan jedoch brennbar ist, darf es nicht in Unmengen in geschlossenen Räumen verwendet werden. Bis zu 13kg dürfen in Innenräumen gebraucht werden. Ist die Kühlmittelmenge grösser, so muss die Anlage in einem Aussenraum oder sehr gut belüfteten Raum aufgestellt werden.
Weitere Informationen zu dem Thema liefern die Installations-Handbücher der Wärmepumpen-Lieferanten.
Luft/Wasser-Wärmepumpe
Über einen Luftkanal wird Umgebungsluft zur Wärmepumpe geführt und nach der Wärmeabgabe wieder über einen Luftkanal in die Umwelt abgeführt. Das Wasser leitet die Wärme über Leitungen und Bodenheizungen oder Radiatoren in die Räume. Darum nennt man dieses System Luft/Wasser-Warmepumpen: Die Energie wird von der Aussenluft auf das Heizungswasser übertragen (Luft zu Wasser).
- Oftmals die kostengünstigste Heizvariante (Investitions- und Betriebskosten auf 20 Jahre betrachtet, vgl. Heizkostenrechner)
- Geringer Wartungsaufwand
- Die neue Generation Wärmepumpe seit 2021/22 ist bei Betrieb mit erneuerbarer Energie sehr ökologisch
- Vorlauftemperaturen bis 70°C möglich, bei Aussentemperaturen bis -17°C.
- Keine Feinstaubemissionen im Betrieb
- Wärmepumpen erfüllen die gesetzlichen Anforderungen an die "Erneuerbare Wärme beim Ersatz des Wärmeerzeugers" gemäss Paragraph 13 des Luzerner Energiegesetzes (Standardlösung 3 - Wärmepumpe).
- Wärmepumpen sind beim Ersatz von Öl-, Gas- und Elektroheizungen gemäss kantonalem Förderprogramm förderberechtigt.
- Beim Umstieg von Öl auf Wärmepumpe kann der Öltankraum anderweitig genutzt werden.
- Viele Wärmepumpen werden in der Schweiz produziert. Das heisst, dass die Wertschöpfung mehrheitlich in der Schweiz bleibt.
- Unabhängigkeit von Öl- und Gasstaaten
- Bauliche Massnahmen sind teilweise notwendig
- Aufgrund des Geräuschpegels durch die Ventilation ist im Kanton Luzern eine Baubewilligung (Lärmschutznachweis) nötig.
- Die Kühlmittel können sehr umweltschädlich sein. Bitte darauf achten, dass Sie ein Modell mit umweltfreundlichem Kühlmittel wählen.
Erdsonden-Wärmepumpe oder Sole/Wasser-Wärmepumpe
Mittels einer Bohrung und Leitungen wird die Erdwärme aus bis zu 500 Meter Tiefe hervorgeholt. Das Rohrsystem wird von einer Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, der sogenannten Sole, durchflossen. Die Wärmepumpe entzieht aus der Sole die Wärmeenergie und erhitzt das Heizungswasser auf die gewünschte Temperatur. Die Heizenergie wird dann (wie bei der Luft/Wasserwärmepumpe) mittels Bodenheizung oder Radiatoren an die Räume verteilt. Darum nennt man dieses System Sole/Wasser-Wärmepumpe: Die Energie wird von der Sole auf das Heizungswasser übertragen (Sole zu Wasser).
- Kostengünstige Heizvariante (sehr tiefe Betriebskosten, vgl. Heizkostenrechner)
- Geringer Wartungsaufwand
- Eine der umweltfreundlichsten Heiztechniken
- Kann im Sommer für die Gebäude-Kühlung eingesetzt werden (Free-Cooling). Dies wird jedoch nur bei Neubauten empfohlen, da bei nicht dafür ausgelegten Rohrleitungen von Altbauten eine Schimmelgefahr wegen Kondenswasserbildung besteht.
- Keine Feinstaubemissionen im Betrieb
- Wärmepumpen erfüllen die gesetzlichen Anforderungen an die "Erneuerbare Wärme beim Ersatz des Wärmeerzeugers" gemäss Paragraph 13 des Luzerner Energiegesetzes (Standardlösung 3 - Wärmepumpe).
- Wärmepumpen sind beim Ersatz von Öl-, Gas- und Elektroheizungen gemäss kantonalem Förderprogramm förderberechtigt.
- Beim Umstieg von Öl auf Wärmepumpe kann der Öltankraum anderweitig genutzt werden.
- Viele Wärmepumpen werden in der Schweiz produziert. Das heisst, dass die Wertschöpfung mehrheitlich in der Schweiz bleibt.
- Unabhängigkeit von Öl- und Gasstaaten
- Verhältnismässig hohe Investitionskosten (diese amortisieren sich über die Jahre jedoch durch die sehr tiefen Betriebskosten, vgl. Heizkostenrechner),
- Bei unsanierten Gebäuden können teilweise die hohen Vorlauftemperaturen der Heizungen nicht erreicht werden. In diesem Fall empfiehlt es sich zuerst das Gebäude zu dämmen.
- Erdsonden sind bei Defekten fast unzugänglich
- Die Erdwärmenutzung ist nicht überall möglich (siehe Karte).
Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Die Wärme wird aus dem Grundwasser oder aus Oberflächengewässern (Seen, Flüsse, etc.) entnommen. Wasser kommt auch bei der Eisspeicher-Heizung als Wärmequelle zur Verwendung. Die aus dem Wasservorkommen gewonnene Energie wird dann mittels Wärmepumpe an das Heizsystem übertragen. Deshalb wird dieses System Wasser/Wasser-Wärmepumpe genannt: Die Energie wird von Umgebungswasser auf das Heizungswasser übertragen (Wasser zu Wasser).
Die Stadt Luzern setzt vermehrt auf diese Technik. Auf dieser Karte sehen Sie die Gebiete, welche bereits heute oder in naher Zukunft von der Seeenergie profitieren werden.
- Kostengünstige Heizvariante (tiefe Betriebskosten, vgl. Heizkostenrechner)
- Eine der umweltfreundlichsten Heiztechniken
- Grosse Energiemengen vorhanden.
- Kann im Sommer für die Gebäude-Kühlung eingesetzt werden (Free-Cooling). Dies wird jedoch nur bei Neubauten empfohlen, da bei nicht dafür ausgelegten Rohrleitungen von Altbauten eine Schimmelgefahr wegen Kondenswasserbildung besteht.
- Keine Feinstaubemissionen im Betrieb
- Wärmepumpen erfüllen die gesetzlichen Anforderungen an die "Erneuerbare Wärme beim Ersatz des Wärmeerzeugers" gemäss Paragraph 13 des Luzerner Energiegesetzes (Standardlösung 3 - Wärmepumpe).
- Wärmepumpen sind beim Ersatz von Öl-, Gas- und Elektroheizungen gemäss kantonalem Förderprogramm förderberechtigt.
- Beim Umstieg von Öl auf Wärmepumpe kann der Öltankraum anderweitig genutzt werden.
- Viele Wärmepumpen werden in der Schweiz produziert. Das heisst, dass die Wertschöpfung mehrheitlich in der Schweiz bleibt.
- Unabhängigkeit von Öl- und Gasstaaten
- Die anfänglichen Investitionskosten sind in der Regel höher als bei anderen Systemen.
- Bei unsanierten Gebäuden können teilweise die hohen Vorlauftemperaturen der Heizungen nicht erreicht werden. In diesem Fall empfiehlt es sich zuerst das Gebäude zu dämmen.
- Bei der Seewassernutzung müssen jährlich Muscheln von den Kanälen entfernt werden (hoher Wartungsaufwand)
Luft/Luft Wärmepumpe
Luft/Luft Wärmepumpen können für kleine Räume z.B. als Einzelraumbeheizung oder für Minergie-A/P Häuser eine Variante sein. Die Effizienz (COP Wert) ist etwas geringer als ein Luft/Wassersystem. Die benötigte Leistung der Luft/Luft-Wärmepumpe sollte nicht mehr als 10 Watt/m2 betragen. Ein Einbau einer Luft/Luft Wärmepumpe ist erlaubt. Bei einem Heizungsersatz wird dieses System von keinem Kanton gefördert.
Die Förderung setzt ein hydraulisches Verteilsystem vor, dies ist in der Klimaschutzverordnung des Bundes festgelegt.
Ein Luft/Luft Wärmepumpe für mehrere Räume benötigt ein Lüftungssystem.
Broschüre zum Thema Wärmepumpe
Die Broschüre "Die Wärmepumpen-Heizung - Sicher, effizient, nachhaltig" von Energieschweiz liefert weiterführende Informationen zur Funktionsweise.
Förderung in Kanton und Stadt Luzern
Der Kanton und die Stadt Luzern unterstützen Wärmepumpen beim Umstieg von Öl-, Gas- oder Elektroheizung mit Förderbeiträgen. In anderen Luzerner Gemeinden ist die Förderberechtigung mit den Gemeindebehörden abzuklären (siehe Energiefranken.ch).
Vorgehen Baueingabe
Die Erstellung von neuen sowie der Ersatz von bestehenden Luft/Wasser-Wärmepumpen sind im Kanton Luzern bewilligungspflichtig.
Baugesuchseingabe unter: eFormulare - Kanton Luzern
Die Kantonale Webseite Luft/Wasser-Wärmepumpen - Kanton Luzern informiert über die rechtlichen Grundlagen.
Mit dem Baugesuch sind folgende Unterlagen einzureichen:
- Lärmschutznachweis für Luft/Wasser-Wärmepumpen
- technisches Datenblatt der LWWP inkl. Angaben zum Schallleistungspegel, sofern der Wärmepumpentyp nicht im Lärmschutznachweis hinterlegt ist
- Situationsplan mit dem eingezeichneten Standort der LWWP und Distanzangaben zum Empfangspunkt
- Wohnungsgrundrisse, Ansichten, Fotomontagen (sofern erforderlich)
- bei erforderlichen Lärmschutzmassnahmen: technisches Datenblatt mit Schalldämmwirkung der Massnahme in dB
Kombination mit Photovoltaik oder Solarthermie?
Zusammen mit einer Wärmepumpe macht eine Photovoltaik-Anlage mehr Sinn als eine solarthermische Anlage. Erst recht, wenn die beiden Komponenten technisch aufeinander abgestimmt sind. Dies steigert den Eigenstromverbrauch des selbst produzierten Stroms und erhöht die Rentabilität.
Eine solarthermische Anlage macht vor allem bei fossilen oder Holzheizungen Sinn, da der Brennstoffverbrauch reduziert werden kann.
Mit einer solarthermischen Anlage würden Sie zwar ebenfalls einen Anteil Ausgangsenergie einsparen (also Strom). Gleichzeitig könnten Sie aber weniger Strom über Ihre PV-Anlage produzieren (welchen Sie im besten Fall für den Eigenverbrauch nutzen oder dann als Überschuss ins Netz eingeben können - dank dem dann beispielsweise Wasserkraftreserven in Stauseen zurückgehalten werden können).
Stehen grosse Dachflächen zur Verfügung, kann auch eine Kombination gewählt werden. Dabei berechnet man die maximale Fläche der Solarthermie auf die Produktion des im Sommer gebrauchten Warmwasserbedarfs. In den Übergangszeiten (Frühling und Herbst) kann die Wärmepumpe unterstützen. Im Winter unterstützen sich beide Systeme gegenseitig, die Photovoltaikanlage mit der Wärmepumpe erzeugt jedoch den Grossteil der benötigten Wärmeenergie.
Vorgezogene Recyclinggebühr
Luft-Wasser-Wärmepumpen habe etwa eine Lebensdauer von 20 Jahren, solche mit Erdsonde etwa 30 Jahre. Die Entsorgung erfolgt über Fachfirmen und ist vorfinanziert.
Hilfreiche Adresse zum Thema Entsorgung alter Wärmepumpen:
Meldeplattform für Installateure, Karte der Abgabestellen, Lizensierte SENS-Recycler