die Wärmepumpe im Feldtest - Passivbau GmbH

Heizen mit Umweltwärme –
die Wärmepumpe im Feldtest
1

Neue Energie
E.ON Energie mit Sitz in München ist das größte private
Energiedienstleistungsunternehmen in Europa. Wir versorgen
rund 17 Millionen Kunden mit Strom und Gas. Der Schwerpunkt
unseres Engagements liegt vor allem in Deutschland und
Zentraleuropa. In Deutschland sind wir von der dänischen
Grenze bis in den Süden Bayerns mit sieben Regionalversor-
gungsunternehmen für unsere Kunden vor Ort aktiv.
Im Rahmen unserer vielfältigen Energiedienstleistungen
befassen wir uns auch intensiv mit dem Einsatz und der
Förderung von Heizungs-Wärmepumpen. Wärmepumpen bieten
große Potenziale bei der CO 2 -Reduktion und sind deshalb
gut für unser Klima. Außerdem sind sie noch kostengünstig.
Um dies praktisch zu untersuchen, haben wir über zwei
Heizperioden hinweg umfangreiche Feldtests durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in dieser Broschüre dokumentiert und
zeigen eindeutig: Wärmepumpen sind nicht nur umwelt-
schonend, sondern bieten auch deutliche Vorteile bei Kosten
und Komfort.
3

4
Wärmepumpen – gut für unser Klima
Wohlige Wärme durch Energie
aus der Umwelt
Wärmepumpen nutzen in der Umwelt
vorhandene Wärme, um sie auf ein höheres,
nutzbares Wärmeniveau zu heben.
Als Wärmequelle dienen die in der
Luft und dem Grundwasser enthaltene
Sonnenenergie oder die Erdwärme.
Letztere kommt am häufigsten zum
Einsatz. Erdwärme ist die Form erneuerbarer
Energie, die zu jeder Tages- und
Nachtzeit sowie Sommer wie Winter
gleichmäßig zur Verfügung steht. Sie
ist zum einen auf die Ursprungswärme
aus der Entstehung der Erde vor
4,5 Milliarden Jahren zurückzuführen.
Zum anderen liefern im Erdinnern
ablaufende Prozesse ständig neu
Wärme. Die Nutzung von Erdwärme
mit Wärmepumpen hat klare Vorteile
– die vorhandene Umweltwärme spart
wertvolle Rohstoffe und ihr Einsatz reduziert
Kohlendioxid (CO2)-Emissionen
– das ist gut für unser Klima.
Bild 1: Mit der Wärmepumpe
können Sie ca. 75 Prozent der Heizwärme
aus der Umwelt beziehen

Klimaschutz in Form von CO2-Reduktion
ist zunehmend ein gesamtgesellschaftliches
Anliegen. So verpflichten sich die
Länder der Europäischen Union gemäß
dem Protokoll von Kyoto zu einer strikten
Reduktion von CO2. Um unser Klima
zu schonen, müssen deshalb überall
dort, wo CO2-Emissionen auftreten,
Anstrengungen unternommen werden,
diese zu reduzieren.
Wärmeerzeugung in Gebäuden hat
einen hohen Anteil von ca. 26 Prozent
an den gesamten CO2-Emissionen in
Deutschland. Das ist auf den Einsatz
von fossilen Brennstoffen wie Kohle,
Erdöl und Erdgas beim Heizen zurückzuführen.
Deshalb sollte besonders
in diesem Bereich über Maßnahmen
zur Reduktion nachgedacht werden.
Die Wärmepumpe bietet dabei große
Potenziale, CO2-Emissionen auch noch
besonders kostengünstig zu reduzieren.
E.ON Energie unterstützt bereits
seit längerem über seine Regionalversorgungsunternehmen
den Einsatz
von Wärmepumpen bei seinen Kunden.
Obwohl die Wärmepumpentechnologie
mittlerweile eine lange Entwicklungs-
und Markteinführungszeit hinter sich
hat, konnte sie in Deutschland – anders
als zum Beispiel in der Schweiz,
Schweden oder Norwegen – bisher nur
geringe Marktanteile erreichen. Um die
Vorteile der Wärmepumpe bezüglich
Klimaschutz, aber auch hinsichtlich
günstiger Kosten anhand von Messungen
zu belegen und damit die vermehrte
Nutzung von Umweltwärme für die
Heizung von Gebäuden zu fördern,
wurden von E.ON Energie und Partnern
umfangreiche Feldtests über zwei Heizperioden
durchgeführt.
Die Ziele des Vorhabens waren:
• den Stand und die Zuverlässigkeit
der Wärmepumpentechnik mit den am
Markt verfügbaren Angeboten festzustellen,
• Kosteneinsparungen durch Vereinfachung
der Anlagentechnik zu erreichen
(kein zusätzlicher Pufferspeicher),
• die Messung der Energieeffizienz im
praktischen Einsatz und die Ermittlung
der CO2-Einsparungen,
• eine Bewertung der Wirtschaftlichkeit
im Vergleich zu anderen Heizungstechniken.
Kunden, die zur Beheizung ihrer Gebäude
Wärmepumpen einsetzen wollen,
können sich also bei ihrer Entscheidung
auf verlässliche Erfahrungen stützen.
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Wie funktioniert
eine Wärmepumpe?
Bild 2: Kreisprozess der Wärmepumpe
Erdkollektor Wärmepumpe
Heizkörper
Umweltwärme
mit Erdsonden
Verdampfer Verdichter Verflüssiger
Entspannungsventil
Quelle: Beratungspaket Wärmepumpe, Solarpraxis AG
Bild 3: Wärmepumpen für ein Einfamilienhaus
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V.
Heizwärme
mit Erdkollektoren
Sie kennen und verwenden diese Technik
seit langem in Ihrem Kühlschrank,
allerdings in umgekehrter Weise, denn
dort wird dem Innenraum Wärme
entzogen und über die Rückseite des
Kühlschranks wieder an die Umgebung
abgegeben.
Ähnlich wie Wasser nur bergab fließt,
so fließt Wärme nur in Richtung fallender
Temperatur. Wie ist es also möglich,
große Mengen Umweltwärme mit
niedriger Temperatur, zum Beispiel aus
dem Erdreich, zum Heizen zu nutzen?
Wenn Wasser auf ein höheres Niveau
gehoben werden soll, ist eine Pumpe
erforderlich. Bei der Wärmepumpe
verhält es sich letztendlich nicht
anders. Hier „pumpt“ ein Verdichter
die Umweltwärme von dem niedrigen
Temperaturniveau der Umgebung auf
ein höheres Temperaturniveau: Die Umweltwärme
mit ca. - 5°C bis + 20°C wird
von der Wärmepumpe über Erdsonden,
Erdkollektoren, Grundwasser oder
Luftwärmetauscher aufgenommen. Die
spezielle Flüssigkeit in der Wärmepumpe
verdampft dabei und wird anschließend
in einem Kompressor verdichtet,
wodurch sie sich erhitzt. Mit der dabei
entstehenden hohen Temperatur
von ca. 40 bis 60°C kann nun geheizt
werden. Durch die an das Heizwasser
abgegebene Wärme wird der Dampf
in der Wärmepumpe wieder verflüssigt.
Anschließend entspannt sich die
Flüssigkeit über ein Entspannungsventil
und kühlt dabei stark ab. Nun beginnt
der Kreislauf von vorne.
Die Wärmepumpe wandelt also erneuerbare
Umweltwärme mit niedriger
Temperatur in Wärme mit hoher Temperatur
um. Sie entzieht der Umgebung
die gespeicherte Energie und gibt diese
zusammen mit der Antriebsenergie des
Verdichters in Form von Wärme an den
Heiz- und Warmwasserkreislauf ab.
Rund dreiviertel der zur Verfügung
gestellten Heizwärme entstammen
der Umwelt. Dadurch wird die Wärmepumpenanlage
zu einem besonders
effizienten und umweltschonenden
Heizsystem.
Tipp: Die wichtigsten Fachbegriffe
finden Sie auf der Klappseite am Ende
der Broschüre erläutert.

Wärmepumpen im Test
Bild 4
Typische Daten der untersuchten Häuser
Haustyp:
Nutzfläche der Gebäude:
Heizlast der Gebäude:
Heizwärmebedarf pro Jahr
(nach EnEV 1 ):
Energiekosten mit
Wärmepumpen pro Jahr:
Investitionen Gesamtheizung
inkl. Fußbodenheizung,
Bohrung oder Erdkollektor:
Zum Vergleich Mehrkosten
gegenüber neuer
Brennwert-Kesselanlage:
1) Energie-Einsparverordnung
Einfamilienhaus, Doppelhaushälfte
ca. 130 bis 180 m²
ca. 5 bis 8 kW
ca. 7.000 bis 12.000 kWh/a
ca. 500 €/a
ca. 15.000 bis 20.000 €
ca. 4.000 bis 5.000 €
Bei unserem Vorhaben wurden
29 Wärmepumpenanlagen überwiegend
in Einfamilienhäusern oder
Doppelhaushälften untersucht. Als
Wärmequelle diente meist das Erdreich,
es waren aber auch Luft- und Grundwasseranlagen
vertreten. Neben E.ON
Energie als Projektkoordinator waren
mehrere Regionalversorgungs- und
Partnerunternehmen von E.ON Energie
beteiligt. Die Konzeption, die Durchführung
und die Auswertung der Messungen
erfolgten durch das Tochterunternehmen
E.ON Engineering.
Wärmepumpenanlagen mit
Warmwasserspeicher in Einfamilien-
häusern zur Heizung und Warm-
wasserbereitung
Die Betriebsdaten der Anlagen wurden
über zwei Heizperioden kontinuierlich
aufgezeichnet. Gemessen wurden die
von der Wärmepumpe selbst aufgenommene
elektrische Energie und die
durch die Wärmepumpe erzeugte Wärme
für Heizung und Warmwasser. Bei
der Stromaufnahme wurden mehrere
Zähler je Anlage installiert, sodass der
Strombedarf der Wärmepumpe selbst
und auch der Strombedarf für elektrische
Spitzenheizung, Umwälzpumpen
und Regelung separat ausgewiesen
werden konnten. Mit Hilfe dieser detaillierten
Daten ist eine genaue Aussage
zur energetischen Effizienz möglich.
9

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Der Betrieb der Anlagen wurde von den
Kunden als ausgesprochen komfortabel
beurteilt, da die Systeme vollautomatisch
arbeiteten und zu jeder Zeit
ausreichend Wärme für die Heizung
und die Warmwasserbereitung zur
Verfügung stand. Der Einbau der Anlagen
erfolgte durch das Installationshandwerk,
ohne besondere Betreuung
unseres Unternehmens.
In früheren Jahren wurden beim
Wärmepumpeneinbau sicherheitshalber
häufig höhere Leistungen als die
errechneten installiert. Unsere Tests
zeigten jedoch, dass dies nicht erforderlich
ist. In einem Einfamilienhaus
reicht eine Wärmepumpenleistung
entsprechend der berechneten Heizlast
völlig aus. Die installierten Wärmepumpen
konnten auch dann noch die
Häuser beheizen, wenn fast doppelt so
viel Heizenergie verbraucht wurde wie
vorher nach der geltenden Energie-
Einsparverordnung (EnEV) berechnet
worden war. Besonders positiv war,
dass die zusätzliche elektrische Spitzenheizung
zur Deckung von kurzfristig
benötigter höherer Heizleistung nur
selten in Betrieb war. Sie stellte in diesen
Fällen im gesamten Jahr weniger
als 5 Prozent der Heizenergie zur Verfügung.
Meist reichte die Wärmepumpe
für die Versorgung über das ganze Jahr
aus, sodass die Spitzenheizung erst gar
nicht zum Einsatz kam.
In Bild 5 ist der Anteil an elektrischer
Spitzenheizung am Heizwärmeverbrauch
eines Jahres dargestellt. In den
beiden untersuchten Mehrfamilienhäusern
(Objekt 12 und 13) reichte sogar
eine um 40 Prozent geringere Leistung
der Wärmepumpe aus, um die Gebäude
ausreichend mit Wärme zu versorgen.
Test bestanden: die Wärmepumpe
Die richtige Größe ist entscheidend
So genannte Pufferspeicher waren
bisher häufig im Anlagensystem
vorgesehen, um das Wasservolumen
der Heizung zu vergrößern. Unsere
Tests zeigen, dass auf den Pufferspeicher
verzichtet werden kann. Dadurch
werden Kosten und Raumbedarf eingespart
und das System ist einfacher
aufgebaut.
Durch sorgfältige Auslegung können
vor allem die Anlagenkosten niedrig gehalten
werden. So waren in den untersuchten
Neubauten die Heizungen mit
Wärmepumpen unter Berücksichtigung
der Investitionen und Betriebskosten
kostengünstiger als Heizungen mit neuen
Heizöl- oder Gaskesseln. Wichtig ist
dabei die korrekte Auslegung, denn zu
große Anlagen führen zu höheren Kosten
bei der Installation und im Betrieb.
Die Anlagen waren mit ca. 1.500 bis
3.000 Volllast-Benutzungsstunden bei
8.760 Stunden pro Jahr gut ausgelastet
(siehe Bild 6). Moderne Kessel mit
20 kW Heizleistung erreichen nur 500
bis 800 Volllast-Benutzungsstunden.
Elektrische Spitzenheizung
Anteil am Jahresheizwärmeverbrauch
kWh el /kWh Wärme
7 %
6 %
5 %
4 %
3 %
2 %
1 %
0 %
Erwarteter Energieanteil nach EnEV 1 Rechenverfahren
12 13 1 30 27 21 8 9 16 17 18 23 24 25 29
Objekt 2
1) Energie-Einsparverordnung 2) Objektnummern der untersuchten Häuser
Bild 5: Die zur Sicherheit installierte
elektrische Spitzenheizung (Heiz-
stab) ist meist nicht erforderlich und
wenn, dann in Bereichen unter 5%
des Jahresheizwärmeverbrauchs.

Volllast-Benutzungsstunden Wärmepumpen
h/a
4.000
3.000
2.000
1.000
0
12 13 23 29 30 8 18 16 25 14 6 24 17 1 11 4 28 7 9 21 27
Objekt 1
1) Objektnummern der untersuchten Häuser
Bild 6: Die hohe Zahl der Volllast-
Benutzungsstunden zeigt die
gute Auslastung der Anlagen. Die
Unterschiede resultieren aus dem
Nutzerverhalten und der Auslegung
der Wärmepumpen.
11
11

12
Effizient und kostengünstig – Heizen mit
Unsere Tests zeigen, dass Heizen mit
Wärmepumpen effizient und kostengünstig
ist. Für die Bemessung der
mittleren Effizienz über ein Jahr dient
die so genannte Jahresarbeitszahl. Sie
gibt an, wie viel Kilowattstunden (kWh)
Wärme je eingesetzter kWh Strom
durch die Anlage erzeugt werden. Die
Wärmepumpen erreichten über das
gesamte Jahr eine Jahresarbeitszahl
zwischen 4 und 4,8, d.h. aus einer kWh
Strom können fast 4 bis 5 kWh Wärme
erzeugt werden. Unter Berücksichtigung
der Hilfsenergien für die Pumpen
der Erdsonden, der Heizung und der
Warmwasserbereitung sowie für die
Regelung und Spitzenheizung ergeben
sich mittlere Jahresarbeitszahlen von
3,0 bis 3,5 (Bild 8). Man bekommt 3 bis
3,5 mal so viel Energie heraus, wie man
hineinsteckt.
Vergleicht man die Wärmepumpe mit
den Heizsystemen Heizöl- oder Gaskessel,
so wird das große CO 2 -Einsparpotenzial
durch Wärmepumpen deutlich
(siehe Bild 7): Da ein geringerer Anteil
an Primärenergie eingesetzt werden
muss, können durch den Einsatz von
Wärmepumpen gegenüber neuen
Heizöl-, bzw. Gaskesselanlagen 20 bis
50 Prozent CO 2 (Bild 9 und 10) eingespart
werden.
Die umweltschonende Nutzung von
Erdwärme durch Wärmepumpen
hat sich also in der Praxis bewährt.
Insbesondere in Wohngebieten ohne
Fernwärme oder Erdgasnetz, in denen
heute meist Heizölkessel eingesetzt
werden, können durch die Nutzung der
Erdwärme Millionen Tonnen CO 2 eingespart
werden.

Bild 7: Vergleich Primärenergiever-
brauch Wärmepumpe/Brennwertkessel:
Das Energieflussdiagramm zeigt
bei der Wärmepumpe den hohen
Anteil der erneuerbaren Energie
„Erdwärme“ an der Heizenergie .
der Wärmepumpe
Bild 8: Die festgestellten Jahres-
arbeitszahlen übertreffen in
allen Fällen den Vergleichswert
für moderne Kessel
Primärenergie
74 %
Wärmepumpe
Primärenergie
120 %
Heizkessel (neu)
Strom
Stromerzeugung
und
-transport
7 %
Stromerzeugung
113 %
Brennstoff
Förderung
und
Transport
28 %
46 % 72 %
Verluste Erdwärme
5 %
Verluste
103 %
Kessel
10 %
Verluste
5 %
Strom Spitzenheizung,
Hilfsenergie
95 %
Wärmepumpenkreis
97 %
Wärme
100 %
Heizwärme
3 %
Strom Hilfsenergie
5 %
Verluste
100 %
Heizwärme
Primärenergiefaktor: Strom 2,65 (Primärenergie ohne erneuerbare Energien),
Brennstoff 1,1;
Jahresarbeitszahl Wärmepumpe 4,2 und Jahresarbeitszahl inkl. Spitzenheizung
und Hilfsenergie für Steuerung, Umwälzpumpen 3,5 (Feldtest);
Jahresnutzungsgrad Brennwertkessel 95% (Feldtest FH Wolffenbüttel)
Jahresarbeitszahlen der Wärmepumpe
Verhältnis abgegebene Wärme/eingesetzter Strom
kWh Wärme /kWh Strom
4
3
2
1
0
Moderne Heizkessel 1
9 23 16 29 25 30 21 14 11 17 27 8 7 13 12 6 18 1
Objekt 2
1) Kennzahlenbereich auf Basis des Primärenergie-Verbrauchs moderner Kessel (Brennwert und
Niedertemperatur) mit Jahresnutzungsgrad 85-95%, inkl. Hilfsenergie für Pumpen und Regelung
2) Objektnummern der untersuchten Häuser
13

14
Primärenergieverbrauch je kWh Wärme
Aufwandszahlen 1 der Wärmeerzeuger (ohne Verteilung)
kWh PE /kWh Wärme
1,2
0,8
0,4
0,0
4 1 18 6 7 8 27 17 11 14 21 30 25 29 16 23 9
1) Primärenergiefaktor nicht erneuerbar 2,65 (Gemis 4.2 10/2004)
2) Gas-Brennwert Jahresnutzung 95%, Öl-Niedertemperatur Jahresnutzung 85%,
inkl. Hilfsenergie 360 kWh/a; 3) Objektnummern der untersuchten Häuser
Klimagas-Emissionen je kWh Wärme
Heizenergiekosten im Vergleich
Energiekosten Wärmepumpe/Heizkessel
Tsd. Euro/a
1,2
0,8
0,4
moderner Heizkessel 2
Äquivalente CO 2 -Emissionen (ohne Verteilung)
kg/kWh Wärme
0,3
0,2
0,1
moderner Heizkessel 1
0,0
4 1 18 6 7 8 27 17 11 14 21 30 25 29 16 23 9
1) Gas-Brennwert Jahresnutzung 95%, Öl-Niedertemperatur Jahresnutzung 85%,
inkl. Hilfsenergie 360 kWh/a; 2) Objektnummern der untersuchten Häuser
Wärmepumpe
Heizkessel
0,0
18 30 29 17 1 4 23 14 6 24 16 25 8 11 7 27 21
1) Objektnummern der untersuchten Häuser
9
Objekt 3
Objekt 2
Objekt 1
Bild 9 und 10: Der geringere Primär-
energieverbrauch der Wärmepumpe
und damit die geringeren CO 2 -Emis-
sionen sind der große Vorteil der
Wärmepumpe beim Klimaschutz.
Bild 11: Auch auf der Energie-
kostenseite hat die Wärmepumpe
deutliche Vorteile gegenüber
einem Heizkessel.

• Im Vergleich zu Heizölkesseln muss
bei der Wärmepumpe nur ca. die Hälfte
an Energiekosten (in Form von Strom
für den Kompressor, Spitzenheizung
und Hilfsenergie) aufgewendet werden.
Die Nutzer können sich so über eine
extrem niedrige Heizkostenrechnung
freuen (Bild 11).
• Die Energiekosten für Strom sind
zudem im Vergleich zu Öl wesentlich
geringeren Schwankungen unterworfen.
Böse Überraschungen wie durch
sich schnell ändernde Heizölpreise
sind hier also nicht zu erwarten. Der
entscheidende Vorteil der Wärmepumpe
ist jedoch, dass nur ein Bruchteil der
benötigten Heizenergie in Form von
Strom eingekauft werden muss, der
größte Teil wird von der Umwelt bezogen.
Jede Änderung der Strompreise
wirkt sich somit nur zu einem geringen
Teil auf den Wärmepreis aus (Bild 12).
• Ein weiterer Kostenvorteil: Der Bau
eines Kamins, wie er für eine Ölheizung
benötigt wird, entfällt bei der Wärmepumpe.
Falls vorhanden, kann er für
einen Kaminofen genutzt werden.
• Die Versorgung der Wärmepumpe mit
Energie ist durch die ohnehin vorhandene
Stromleitung immer möglich und
muss nicht extra installiert werden. Aus
diesen Gründen ist der Wärmepumpeneinsatz
auch in sehr dünn besiedelten
Gebieten oder in allein stehenden
Gebäuden ohne Erdgas- oder Fernwärmeanschluss
möglich.
• Fast alle an dem Vorhaben Beteiligten
bewohnten vorher Gebäude mit Heizkesseln.
Alle sind mit der Umstellung
auf Wärmepumpen äußerst zufrieden
und freuen sich vor allem über die
Reduzierung ihrer Heizkosten. Die Anlagen
arbeiten vollautomatisch ohne Betreuungsaufwand.
Fast alle Häuser sind
mit Fußbodenheizungen ausgestattet.
Bewohner, die der Fußbodenheizung
anfangs eher skeptisch gegenüber
standen, sind über den hohen Komfort
und die angenehmen Temperaturen
der neuen Generation dieser Anlagen
positiv überrascht und möchten sie nun
nicht mehr missen.
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Äußerst empfehlenswert:
die Wärmepumpe
Im Vergleich zu Deutschland findet die
Wärmepumpe in anderen Ländern wie
der Schweiz, Norwegen und Schweden
einen weitaus höheren Einsatz. Ihr
Anteil an den jährlich installierten Heizungsanlagen
pro Einwohner ist dort
um den Faktor 10 bis 80 höher (Bild 13).
Offensichtlich hat man dort bereits
erkannt, welche großen Vorteile diese
Technologie bietet. Unsere Untersuchung
soll deshalb dazu beitragen, der
Wärmepumpe auch in Deutschland
zu größerem Erfolg zu verhelfen und
ihre wichtige Rolle im Bereich Umweltschutz
und Ressourcenschonung
aufzeigen. Denn: Wärmepumpen sind
hoch effizient, zuverlässig und dabei
auch noch kostengünstig.
In unserer Untersuchung wurden
Wärmepumpen hauptsächlich im
Neubaubereich eingesetzt. Das größte
Einsparpotenzial an Primärenergie
und CO 2 -Emissionen ist jedoch in
bestehenden Gebäuden zu finden. Der
Ersatz alter Ölheizungen kann ebenso
durch Wärmepumpenanlagen erfolgen.
Hersteller bieten hierfür ein umfangreiches
Geräteangebot an. Wir werden
den Einsatz dieser empfehlenswerten
Technik auch bei bestehenden Gebäuden
unterstützen.

Preisentwicklung
Energiepreise von Haushalten
Preisindex
200
150
100
50
0
Wärmepumpenabsatz im Ländervergleich
Absatz Anlagen/a in Tsd.
Einwohner in Mio.
80
60
40
20
0
1995 1996
Quelle: Statistisches Bundesamt
82
12.000
7
9.000
68.000
Wärmepumpen in Stück/a
Einwohner in Mio.
55.000
Deutschland Schweiz Schweden Norwegen
Quelle: IEA Heat Pump Newsletter 2/2004; BWP 2005
Strom Erdgas Leichtes Heizöl
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
9
5
Bild 12: Die Preisentwicklung von
Strom im Vergleich zu fossilen
Energien ist langfristig viel besser
zu kalkulieren. Da außerdem nur ein
Bruchteil der Heizenergie bei der
Wärmepumpe in Form von Strom
eingekauft werden muss, wirkt sich
der Strompreis nur zu einem gerin-
gen Teil auf den Wärmepreis aus.
Bild 13: In anderen europäischen
Ländern hat die Wärmepumpe im
Vergleich zu Deutschland einen we-
sentlich größeren Marktanteil.
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Wärmepumpen-Feldtest
Ergebnisse des Feldversuchs
Mittelwert aus 14 Solewärmepumpenanlagen
Anzahl der Anlagen
Kennzahlen der Häuser
Haustyp
Nutzfläche
Heizenergiebedarf nach EnEV 1
Warmwasserbedarf nach EnEV 1
Summe 1
Spezifischer Wärmebedarf
Gemessener Verbrauch
Heizwärmeverbrauch 2
Warmwasserverbrauch 2
Summe 2
Spezifischer Wärmeverbrauch 2
Wärmeerzeugung
Stromverbrauch Wärmepumpenkreislauf 3
Stromverbrauch Spitzenheizung
Stromverbrauch Hilfsenergie 3
Gesamtstromverbrauch
Jahresarbeitszahl Wärmepumpenkreislauf 3
Jahresarbeitszahl Wärmepumpe und Spitzenheizung
Jahresarbeitszahl Gesamtanlage 4
4, 5
Anlagenaufwandszahl Gesamtanlage
1) ohne Übergabe- und Verteilverluste
2) inkl. Übergabe- und Verteilverluste
3) Mittelwert aus 7 gemessenen Anlagen
4) Kompressor, Spitzenheizung, Steuerung, Sole- und Heizungsumwälzpumpen
5) Primärenergiefaktor 2,65 Stromerzeugung und Transport, nicht erneuerbare Energien
(Gemis 4.2, 10/2004)
14
EFH/DHH
142 m²
7.888 kWh th /a
1.771 kWh th /a
9.659 kWh th /a
71 kWh th /m²a
11.232 kWh th /a
1.820 kWh th /a
13.052 kWh th /a
92 kWh th /m²a
13.982 kWh th /a
3.310 kWh el /a
20 kWh el /a
585 kWh el /a
3.915 kWh el /a
4,22 kWh th /kWh el
4,20 kWh th /kWh el
3,57 kWh th /kWh el
0,75 kWh PE /kWh el

Impressum
Herausgeber:
E.ON Energie AG, Kommunikation
Konzept und Gestaltung:
Grafik Design Lang, Erding
Druckherstellung:
J. Gotteswinter GmbH, München
Bildnachweis:
E.ON Energie, zefaimages (Titel),
NIBE, BBT Thermotechnik GmbH (S.9)
19

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Haben wir Ihr Interesse geweckt? Hier finden Sie weitere
Informationen zum Thema Wärmepumpe:
Mehr Informationen
zum Thema Wärmepumpe:
Begleitung Feldtest:
E.ON Energie AG
Technische Grundsatzfragen,
Neue Technologien
Dr. Markus Ewert
Brienner Straße 40
80333 München
markus.ewert@eon-energie.com
Allgemeine Informationen:
BWP e.V. Bundesverband Wärmepumpe,
www.waermepumpe-bwp.de
IZW e.V. Informationszentrum
Wärmepumpen und Kältetechnik,
www.izw-online.de
Fachverband für Energie-Marketing
und –Anwendung (HEA) e.V.
beim VDEW, www.hea.de
WIB e.V. Wärmepumpeninitiative
in den Bundesländern,
www.waermepumpe.de
Hersteller:
siehe www.waermepumpe-bwp.de
Installateure in Ihrer Nähe:
siehe www.waermepumpe-bwp.de
1) vorbehaltlich Gremienzustimmung
E.ON Westfalen Weser
E.ON Avacon
E.ON Mitte
E.ON Hanse
Ihre E.ON Energie Regionalversorger
vor Ort:
E.ON Avacon 38350 Helmstedt
Schillerstraße 3
T 0180-1 28 22 66,
www.eon-avacon.com
E.ON edis 15517 Fürstenwalde
Langewahler Straße 60
T 0180 - 1 21 31 40, www.eon-edis.com
E.ON Bayern 93049 Regensburg
Heinkelstraße 1
T 09 41 - 38 39 - 00, www.eon-bayern.com
E.ON Hanse 25451 Quickborn
Schleswag-HeinGas-Platz 1
T 0 41 06 - 6 29 - 0, www.eon-hanse.com
E.ON edis
E.ON Thüringer Energie 1
E.ON Bayern
E.ON Mitte 34131 Kassel
Monteverdistraße 2
T 0800 - 1 85 88 00, www.eon-mitte.com
E.ON Westfalen Weser 33102 Paderborn
Tegelweg 25
T 0 52 51 - 5 03 - 3 17,
www.eon-westfalen-weser.com
E.ON Thüringer Energie 1 99087 Erfurt,
Schwerborner Straße 30
T 03 61 - 6 52 - 25 51, www.teag.de

Die wichtigsten Fachbegriffe
Energie
Energie ist die Fähigkeit oder Möglichkeit
eines Systems, Arbeit zu verrichten.
Gemessen wird Energie in der Einheit
Joule (J) als Produkt von Zeit und
Leistung. Ein Joule entspricht einer
Wattsekunde (Ws). Die in der Praxis
meist verwendete Einheit Kilowattstunde
(kWh) entspricht 3,6 Mio Ws und ist
die z.B. von einem Heizgerät mit 1 kW
Leistung in 1 Stunde erzeugte Wärme.
Energie-Einsparverordnung
Die Energie-Einsparverordnung (EnEV,
gültig seit 1. 2. 2002) ist als neue Wärmeschutzverordnung
in Kraft gesetzt.
Sie senkt den Energiebedarf für die
Heizung in Wohngebäuden. Ziel ist eine
noch höhere Energieeinsparung und
dadurch verbesserte Umweltschonung.
Sie beschränkt den jährlich zulässigen
Primärenergiebedarf eines Wohngebäudes
für Heizung und Warmwasser.
Erdsonde und Erdkollektor
Bei der Solewasser-Wärmepumpe werden
im Erdreich Rohre verlegt, in denen
ein Gemisch aus Wasser und Glykol, die
so genannte Sole zirkuliert. Die Sole
nimmt aus dem Erdreich Wärme auf,
die im Verdampfer an die Wärmepumpe
abgegeben wird. Das im Boden verlegte
Rohrsystem wird in unterschiedlichen
Arten ausgeführt:
Erdsonden nutzen die konstante Jahrestemperatur
der Erde ab einer Tiefe
von 15 m, die ab ca. 30 m allmählich
ansteigt. Für einen Neubau mit 150 m²
Fläche ist eine Sonde mit 70 bis 100 m
Länge meist ausreichend. Bei Erdkollektoren
werden im Erdreich in ca.
1,5 Meter Tiefe mehrere hundert Meter
lange Rohrschlangen aus Kunststoff
horizontal verlegt. Die notwendige
Fläche beträgt ungefähr das Zwei- bis
Dreifache der beheizten Wohnfläche.
Gut geeignet sind feuchte Lehmböden,
weniger gut trockene Schotterschichten.
Erdwärme
Erdwärme ist die einzige Form erneuerbarer
Energie, die weder direkt noch
indirekt von der Sonneneinstrahlung
gespeist wird. Das Wärmepotenzial der
Erde wird auf zwei Bereiche zurückgeführt:
einerseits auf die Ursprungswärme,
die von der Entstehung der Erde
vor 4,5 Milliarden Jahren herrührt, andererseits
auf die wesentlich bedeutendere
Wärmeentwicklung im Erdinneren.
Emissionen
hier: Klimagase, die in CO 2 -Äquivalenten
gemessen werden und zu deren
Reduktion sich Deutschland nach dem
Kyoto-Protokoll verpflichtet hat.
Elektrische Spitzenheizung
Vorrichtung zur kurzzeitigen elektrischen
Direktheizung mit Strom, um
Bedarfspitzen abzudecken.
Jahresarbeitszahl
Quotient aus erzeugter Kilowattstunde
(kWh) Wärme und eingesetzter kWh
Strom.
Heizkessel
hier: Allgemein zum Erhitzen verwendetes
Gefäß als Gattungsbegriff für fossil
beheizte Zentralfeuerungsanlagen.
Klimaschutz
Das Weltklima hat sich in den letzten
100 Jahren verändert. Die durchschnittliche
Erdtemperatur ist angestiegen
(0,5 °C). Obwohl noch nicht eindeutig
nachgewiesen werden konnte, dass der
Mensch mit seinen Aktivitäten erheblich
zur Klimaveränderung beiträgt, sind
sich alle Wissenschaftler einig, dass
unbedingt versucht werden muss, die
CO 2 -Emissionen, die zur Erwärmung
beitragen, zu reduzieren.
Verdichter
Ein- oder mehrstufig gebaute Arbeitsmaschine
zur Förderung und zum
Verdichten von Dämpfen und Gasen.
Kyoto-Protokoll
Das Kyoto-Protokoll wurde 1997 von
der 3. Vertragsstaatenkonferenz der
Klimarahmenkonvention angenommen.
In dem Protokoll verpflichten sich die
Industriestaaten, ihre gemeinsamen
Emissionen der wichtigsten Klimagase
im Zeitraum von 2008 bis 2012 um
mindestens 5 Prozent unter das Niveau
von 1990 zu senken. Deutschland hat
das Protokoll gemeinsam mit den anderen
EU-Mitgliedsstaaten im Mai 2002
ratifiziert.
Leistung
Quotient aus der verrichteten Arbeit
und der dazu benötigten Zeitdauer.
Primärenergie
Energieinhalt der natürlichen Energieträger
(vor allem Verbrennungsenergie
von Erdöl, Erdgas, Kohle).
Pufferspeicher
Gut isolierter Behälter mit Heizwasser,
um für Zeiten starken Bedarfs einen
rasch abrufbaren „Wärmevorrat“ zur
Verfügung zu haben.
Wärme (Wärmeenergie)
Nach der kinetischen Gastheorie kann
man die Wärme als Wärmebewegung
der Moleküle bzw. Atome eines Stoffes
auffassen. Die Energie dieser Bewegung
wird als Wärmeenergie bzw.
Wärmemenge bezeichnet. Sie steigt
mit zunehmender Temperatur.
Wärmepumpe
Die Wärmepumpe ist eine Maschine, die
unter Aufwendung elektrischer Energie
der Umgebung des Hauses Umweltenergie
niederer Temperatur entzieht und
sie mittels eines Wärmetauschers mit
höherer Temperatur an das Heizsystem
innerhalb des Gebäudes abgibt.
Sie funktioniert umgekehrt wie ein
Kühlschrank, wo den Lebensmitteln im
Kühlraum Wärme entzogen wird, die
dann an der Rückseite des Kühlschranks
wieder abgegeben wird.
Das Prinzip der Wärmepumpe beruht
darauf, dass der Umgebung beim
Verdampfen einer Flüssigkeit Wärme
entzogen und beim Verflüssigen an
das Heizsystem abgegeben wird. Für
den Wärmetransport in der Wärmepumpe
wird ein Kältemittel verwendet.
Aufgrund des niedrigen Siedepunkts
verdampft es bei Berührung mit der
Umgebung.
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