Wärmepumpen im Vergleich: Welche Lösung ist die richtige für mich?

Luft, Erde oder Grundwasser – Wärmepumpen unterscheiden sich stark in Effizienz, Kosten und Genehmigungsaufwand. Nicht jede Wärmequelle ist überall möglich. Der Überblick zeigt, welche Systeme wie arbeiten und wo ihre Grenzen im Gebäude und auf dem Grundstück liegen.

Eine Wärmepumpe hängt außen an einer Hauswand.

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Das Wichtigste in Kürze:

Luft-, Erd- und Grundwasserwärmepumpen unterscheiden sich stark in Effizienz, Kosten und Aufwand.
Nicht jede Wärmequelle ist auf jedem Grundstück umsetzbar – Genehmigungen und Bodenverhältnisse sind entscheidend.
Alternative Quellen wie PVT, Eisspeicher oder Prozesswärme sind möglich, aber selten.
Hybrid- und Speziallösungen wie Brauchwasser- oder Abluft-Wärmepumpen können je nach Gebäude sinnvoll sein.

Welche Wärmequelle ist die beste für mein Haus: Luft, Wasser oder Erdwärme?

Grundsätzlich können alle drei Arten für bestehende Gebäude eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich aber deutlich in Effizienz, Installationsaufwand, Kosten und anderen Punkten. Und nicht alle Wärmepumpenarten sind auf allen Grundstücken umsetzbar.

Gibt es alternative Wärmequellen?

Auch Solarspeicher, Photovoltaik-Thermie, abgekürzt PVT, eine Technologie zur gleichzeitigen Erzeugung von Strom und Wärme aus Sonnenenergie, Eisspeicher, das Meerwasser oder Prozesswärme können eine Wärmequelle sein. Diese Wärmequellen werden für die Versorgung der Wärmepumpe allerdings heute noch eher selten genutzt. Lassen Sie sich aber bei Interesse auch zu genannten Wärmequellen beraten.

Was ist eine Brauchwasser-Wärmepumpe?

Eine besondere Form der Hybridheizung ist die Brauchwasser-Wärmepumpe, auch Warmwasser-Wärmepumpe genannt: Hier wird eine kleine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einer bestehenden Heizung und Warmwasserspeicher kombiniert und ist dann nur für die Wasserbereitung zuständig. Ein Vorteil solcher Systeme ist, dass die eigentliche Heizung in den wärmeren Monaten des Jahres lange ausgeschaltet bleiben kann. Das bedeutet mehr Einsatz von erneuerbaren Energien und schont das Heizungssystem.

Holen Sie bei Investitionen dieser Größenordnung auf jeden Fall mehrere Angebote ein. Sonst zahlen Sie womöglich unnötig viel. Die Energieberatung der Verbraucherzentrale unterstützt Sie mit einem Wärmepumpen-Angebote-Vergleich.

Wie Sie Brauchwasser-Wärmepumpen für die Warmwasser-Gewinnung nutzen können, lesen Sie im verlinkten Artikel.

Was sind Vorteile und Nachteile einer Erdwärmepumpe?

Erdwärmepumpen können nicht die Spitzenwerte von Grundwasserwärmepumpen erreichen, arbeiten aber auch sparsam. Denn die Temperaturen im Erdreich sind in den Wintermonaten ebenfalls nicht besonders niedrig und schwanken jahreszeitlich kaum. Um dem Erdboden Wärme abzugewinnen, kann entweder in die Tiefe gebohrt werden, oder es werden Kollektoren oberflächennah auf großen Flächen vergraben.

Nicht allen Böden lässt sich genug Wärme entziehen. Das hängt sehr stark von der Zusammensetzung des Bodens ab. Einen Eindruck davon, wie gut sich der Boden an Ihrem Haus für eine Erdwärmepumpe eignet, erhalten Sie für Orte in Nordrhein-Westfalen unter geothermie.nrw.de.

Bei einer Erdwärmepumpe mit Erdwärmesonde wird ein U-förmiges, dünnes Rohr durch ein Bohrloch bis zu 100 Meter tief in den Boden getrieben. In der Sonde als Wärmetauscher fließt das Kältemittel, das die Umgebungswärme aufnimmt und zur Heizung befördert. Je mehr Wärme ein Haus braucht, desto tiefer muss gebohrt werden oder desto mehr parallel arbeitende Sonden müssen eingesetzt werden. Als grobe Orientierung sind circa 20 Meter pro Kilowatt Heizleistung zu veranschlagen.

Die für Sonden erforderlichen Bohrungen sind nicht überall erlaubt. Manche Gesteinsformationen sind dafür zu instabil. Auch hierzu erhalten Sie Informationen bei der für Sie zuständigen Wasserbehörde.

Bei einer Erdwärmepumpe mit Erdwärmekollektoren, ebenfalls dünne Rohre mit Kältemittel, werden diese nur etwa bis zu 2 Meter unter der Erdoberfläche verlegt. Hier gilt: Je mehr Wärme benötigt wird, desto mehr Fläche müssen auch die Kollektoren abdecken. Als grobe Faustformel sind rund 40 Quadratmeter pro Kilowatt Heizleistung anzunehmen, es müssen also große Flächen aufgegraben werden.

Sparen Sie aus Kostengründen nicht an der Länge der Sonde oder der Fläche des Kollektors. Denn wenn die Wärmequelle zu klein ist, kühlt das Erdreich immer stärker aus. In der Folge sinken Leistung und Effizienz der Heizung. Das heißt: Das Haus wird nicht mehr richtig warm, und Ihre Stromkosten steigen. Eine Erweiterung der Wärmequelle ist deutlich teurer als eine von Anfang an richtig ausgelegte Wärmequelle.

Was sind Vorteile und Nachteile einer Grundwasser-Wärmepumpe?

Grundwasserwärmepumpen nutzen das Grundwasser als Wärmequelle. Das Grundwasser ist auch im Winter selten kälter als 10 Grad Celsius. Dadurch können diese Systeme vergleichsweise effizient arbeiten.

Wenn Sie das Grundwasser als Wärmequelle nutzen möchten, müssen Sie zwei Brunnen bohren lassen:

Aus einem wird das Wasser zum Wärmetauscher der Heizung geführt. Das ist der Förderbrunnen oder Saugbrunnen.
Durch den anderen fließt es zurück ins Grundwasser. Das nennt sich Schluckbrunnen.

Diese Brunnenbohrungen sind genehmigungspflichtig und nicht überall erlaubt. In Wasserschutzgebieten kann die Genehmigung zum Beispiel verweigert werden.

Außerdem kann die chemische Zusammensetzung des Grundwassers eine Nutzung als Wärmequelle verhindern. Wenn etwa zu viel Eisen oder Mangan im Wasser enthalten ist, verstopfen die Filter. Informationen hierzu erhalten Sie bei Ihrer örtlichen Wasserbehörde.

Gut zu wissen: Durch den Klimawandel nimmt die Trockenheit auch in Deutschland zu. Das bringt lokal sinkende Grundwasserspiegel mit sich. Ein sinkender Grundwasserspiegel kann zum Ausfall einer Grundwasser-Wärmepumpe führen und sollte unbedingt vor dem Bau der Wärmepumpe ausgeschlossen werden können. In dem hydrologischen Gutachten, das in der Regel zur Genehmigung vorgelegt werden muss, wird auch das Risiko der Grundwasserabsenkung ermittelt.

Was sind Vorteile und Nachteile einer Luftwärmepumpe?

Luftwärmepumpen gewinnen auch aus der kalten Winterluft noch Wärme. Im Vergleich zu den anderen Systemen sind sie günstiger, weniger aufwändig und können fast überall umgesetzt werden. Das macht sie beliebt.

Allerdings sind sie auch weniger effizient als beim Heizen mit Erdwärme oder Grundwasser. Im Winter ist die Temperatur der Außenluft erheblich geringer als die Temperatur im Erdboden oder im Grundwasser.

Da die Luft nur wenig Energie enthält, müssen die Ventilatoren der Anlage große Luftmengen am Wärmetauscher vorbeiführen. Das verursacht Geräusche, die unterschiedlich laut ausfallen. Daher spielen richtige Planung und der Aufstellort eine wichtige Rolle für den Schallschutz.

Was sind Vorteile und Nachteile einer Luft-Luft-Wärmepumpe?

Luft-Luft-Wärmepumpen funktionieren nach einem anderen Prinzip als die klassischen Luft-Wasser-Wärmepumpen. Sie heizen nicht über einen Wasserkreislauf und Heizkörper, sondern erwärmen die Raumluft direkt über Innengeräte, die warme Luft in die Räume blasen. Diese Systeme werden auch als Klimaanlagen bezeichnet, da sie sowohl heizen als auch kühlen können.

Der größte Vorteil von Luft-Luft-Wärmepumpen liegt in den niedrigen Anschaffungskosten. Da kein Wasserkreislauf mit Heizkörpern oder Flächenheizungen benötigt wird, ist die Installation deutlich günstiger und schneller durchführbar. Besonders für die Nachrüstung in bestehenden Gebäuden eignen sich diese Systeme gut. Zudem können sie im Sommer als effiziente Klimaanlage genutzt werden, was einen zusätzlichen Komfort bietet.

Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität: Einzelne Räume können gezielt temperiert werden, was bei richtiger Nutzung Energie sparen kann. Die Systeme reagieren außerdem schnell auf Temperaturänderungen und können die Raumluft zügig aufheizen oder abkühlen.

Der Hauptnachteil liegt jedoch in der begrenzten Eignung für die Vollheizung in deutschen Klimaverhältnissen. Luft-Luft-Wärmepumpen arbeiten besonders bei sehr niedrigen Außentemperaturen weniger effizient als Luft-Wasser-Systeme. Zudem führt das direkte Einblasen der erwärmten Luft zu Luftbewegung im Raum, was manche Menschen als ungemütlich empfinden und zu trockener Raumluft führen kann.

Ein weiterer Nachteil ist, dass keine Warmwasserbereitung möglich ist - hierfür wird ein separates System benötigt. Auch die Geräusche der Innengeräte können störend wirken, da sie direkt im Nutzungsbereich installiert sind. Für eine gleichmäßige Beheizung mehrerer Räume sind zudem auch mehrere Innengeräte erforderlich, was die Kosten wieder erhöht.

Hybridheizung: Kann ich eine Luftwärmepumpe mit einem anderen Heizsystem kombinieren?

Wenn eine Luftwärmepumpe nicht die benötigte Heizleistung erbringt, kann sie mit einem zweiten Wärmeerzeuger kombiniert werden. So entsteht eine Hybridheizung mit Wärmepumpe und zum Beispiel Gas-Brennwertkessel. Ein solches System mit zwei verschiedenen Wärmeerzeugern nennt man auch "bivalent". Dabei können beide Elemente in einem Kombigerät vereint sein oder einzeln bestehen. In jedem Fall sind sie verbunden durch eine gemeinsame Steuerung.

In der Praxis sorgt dann die Wärmepumpe für eine Grundleistung. Der andere Wärmeerzeuger springt ein, wenn bei besonders niedrigen Außentemperaturen zeitweise sehr hoher Heizbedarf besteht. Oder wenn viel Warmwasser benötigt wird.

Eine intelligente Steuerung regelt die Hybridheizung vollautomatisch. Dabei können Sie wählen, ob das Ziel der jeweils momentan finanziell günstigste Betrieb ist oder derjenige mit dem geringsten CO₂-Ausstoß.

Was sind Vorteile und Nachteile einer Abluft-Wärmepumpe?

In gut gedämmten Gebäuden mit dichter Gebäudehülle ist eine kontrollierte Lüftung notwendig, um ausreichend Frischluft zuzuführen und Feuchtigkeit abzutransportieren. Die verbrauchte Raumluft enthält jedoch noch wertvolle Wärmeenergie.

Das Abluft-Wärmepumpen-System besteht aus zwei Komponenten, der Lüftungsanlage, die die verbrauchte Raumluft gegen Frischluft austauscht, und einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, die aus der warmen Abluft Energie zurückgewinnt auf einen Wasserkreislauf überträgt. Dadurch kann sie zum Heizen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden.

Nicht zu verwechseln sind Abluft-Wärmepumpen mit einfachen Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung (WRG). Letztere übertragen die Wärme der Abluft direkt auf die einströmende Frischluft, ohne Kältekreislauf und ohne Wasserkreislauf. Diese WRG-Systeme können nur die Zuluft vorwärmen, aber keine Warmwasserbereitung leisten und haben eine deutlich geringere Heizleistung.

Das Konzept hat mehrere Vorteile:

Die Abluft hat das ganze Jahr eine Temperatur von 20 bis 25 Grad Celsius, das ist optimal für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe.
Die Kombination von Lüftung und Heizung spart Platz und Installationsaufwand. Sie benötigen keine separate Wärmequelle wie Erdsonden oder Außenluft-Wärmetauscher.
Im Gegensatz zu Luft-Wasser-Wärmepumpen gibt es keine Außeneinheit. Das vermeidet mögliche Platz- oder Lärmprobleme im Außenbereich.
In sehr gut gedämmten Gebäuden ist der Heizbedarf so gering, dass die in der Abluft enthaltene Wärme ausreichen kann, um das Gebäude zu beheizen. Eine Unterstützung durch Solarthermie oder winterlichen Sonneneintrag ist ebenfalls möglich.
Das Gebäude wird kontinuierlich mit Frischluft versorgt, Feuchtigkeit und Schadstoffe werden zuverlässig abtransportiert. Das beugt Schimmelbildung vor und sorgt für ein gesundes Raumklima.

Allerdings bestehen auch Nachteile:

Abluft-Wärmepumpen können nur so viel Wärme liefern, wie in der Abluft enthalten ist. Das reicht oft nur für Gebäude mit sehr niedrigem Heizbedarf. Für Bestandsgebäude oder weniger gut gedämmte Häuser können sie nur unterstützend eingesetzt werden.
Es muss eine kontrollierte Wohnraumlüftung installiert sein oder werden. In Bestandsgebäuden ist die nachträgliche Installation aufwändig und verursacht weitere Kosten.
Die Wärmepumpe kann nur dann Wärme gewinnen, wenn die Lüftungsanlage läuft. Wird die Lüftung abgeschaltet oder gedrosselt, steht auch weniger Heizleistung zur Verfügung.
In vielen Fällen reicht die Abluft allein nicht aus, um den kompletten Wärmebedarf zu decken. Dann wird oft ein elektrischer Heizstab als Zusatzheizung benötigt, der die Effizienz und die Stromkosten erhöht.

Die Abluft-Wärmepumpe ist eine effiziente Lösung für Gebäude mit niedrigem Energiebedarf oder hohen Luftwechselraten. Für die meisten Gebäude ist eine normale Luft-Wasser-Wärmepumpe jedoch die bessere Wahl.