Wärmepumpen im Winter - Wie effizient sind Sie?

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Wie funktionieren Wärmepumpen im Winter?

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Wärmepumpen ermöglichen es auch bei Minusgraden umweltfreundlich und kostengünstig zu heizen. Moderne Modelle arbeiten selbst bei frostigen Werten bis zu -20 Grad Celsius mit hoher Effizienz und versorgen Sie zuverlässig mit Wärme.

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Wärmepumpen nutzen Wärmeenergie aus unserer Umwelt, die in einem Kreislauf zu nutzbarer Energie für Heizen und die Warmwasserbereitstellung umgewandelt wird. Je nach Wärmequelle wird zwischen verschiedenen Arten unterschieden:

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• Luft-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen die Wärme der Umgebungsluft
• Sole-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen die konstant bleibende Temperatur im Erdreich
• Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen das Grundwasser als Wärmequelle

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In Wärmepumpen zirkuliert das sogenannte Kältemittel. Es verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen und wechselt seinen Aggregatszustand von flüssig zu gasförmig. Durch einen Kompressor wird das Gas verdichtet, was dazu führt das sich sowohl Druck als auch Temperatur stark erhöhen. Das erhitzte Gas gibt die Wärme im Kondensator an das Heizsystem ab, wobei das Kältemittel kondensiert und seinen flüssigen Originalzustand wieder annimmt.

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Ein Mythos der sich noch immer hartnäckig hält, besagt, dass der Kreislauf bei Temperaturen unter Null Grad Celsius ins Stocken gerät und an Effizienz verliert. Fakt ist aber, dass moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen selbst bei geringen Temperaturen von bis zu -20 Grad Celsius effizient laufen. Selbst in der Kalten Luft befindet sich genug Wärme um das Kältemittel zu verdampfen. Achten Sie hier darauf welches Kältemittel Sie verwenden. Die unterschiedlichen Varianten weisen spezifische Eigenschaften auf, darunter auch unterschiedliche Siedepunkte. Zudem sind nicht alle Optionen gleichermaßen umweltfreundlich. Am besten ist hier das natürliche Kältemittel Propan (R290), dass nicht nur emissionsarm ist, sondern auch einen Siedepunkt von -42°C, was es optimal für die Nutzung im Winter macht.

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Wärmepumpen nutzen zu rund 75% Wärme aus der Umwelt, für die restlichen 25% wird elektrischer Strom genutzt. Daran ändert sich auch im Winter nichts. Sie müssen also keine Angst davor haben, dass Ihre Stromrechnung bei niedriger Außentemperatur exorbitant in die Höhe getrieben wird.

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Die verschiedenen Wärmepumpen-Arten im Winter

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Welche Wärmepumpen Art die beste für Sie ist, muss individuell und situationsabhängig entschieden werden. Ein professioneller Energieberater kann Ihnen hierbei zur Seite stehen um die richtige Lösung für Ihre Gegebenheiten zu identifizieren.

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Luft-Wasser-Wärmepumpen

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Deutschlandweit zählen Luft-Wasser-Wärmepumpen zu den beliebtesten Wärmepumpen Arten, was insbesondere an ihren vergleichsweise günstigeren Anschaffungskosten, sowie der simplen  Installation liegt. Sie greifen auf die Außenwärme zurück um das Heizwasser zu erhitzen. Zwar sinkt die Effizienz der Wärmepumpe zusammen mit der Außentemperatur, doch moderne Geräte arbeiten auch bei rund -20 Grad Celsius noch effektiv. Für die deutschen Winter sind sie also geeignet.

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Trotz minimalem Effizienzabfall sind die Mehrkosten für den zusätzlichen Stromverbrauch eher vernachlässigbar.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

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Bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen wird das Grundwasser als Wärmequelle verwendet. Im Winter hat diese Variante den Vorteil, dass die Temperaturen des Grundwassers ganzjährig konstant bei etwa 8-12 Grad Celsius liegen. Die Temperaturen fallen also nie unten den Gefrierpunkt, was auch im Winter eine effiziente Heizleistung garantiert.

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Verglichen mit der Luft-Wasser-Wärmepumpe fallen die Anschaffungskosten und der Installationsaufwand hier allerdings höher aus, da Bohrungen erforderlich sind und Sie im voraus Genehmigungen einholen müssen.

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Sole-Wasser-Wärmepumpen

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Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen das Erdreich als Energiequelle, in dem sie ihm über Erdsonden oder Erdkollektoren Wärme entziehen. Auch das Erdreich verfügt über eine nahezu gleichbleibenden Temperatur, weshalb die Effizienz und der zusätzliche Stromverbrauch dieser Wärmepumpen Art gleich über das Jahr hinweg nahezu unverändert bleibt.

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Da für die Installation der Erdsonden bzw. Erdkollektoren Erdarbeiten nötig sind, fallen die Kosten hier höher aus.

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Wärmepumpe im Winter: Der Stromverbrauch

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Wie hoch der Stromverbrauch einer Wärmepumpe im Winter ausfällt, wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Einer davon ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie dient als Indikator für die Effizienz des Wärmeerzeugers über das ganze Jahr hinweg.

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Die Jahresarbeitszahl ist ein Kennwert, der die Effizienz von Wärmepumpen über ein gesamtes Jahr hinweg beschreibt. Sie gibt an, wie viel Wärmeenergie eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie im Jahresdurchschnitt erzeugen kann. Eine JAZ von 4 bedeutet beispielsweise, dass pro eingesetzter Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden. Je höher die JAZ, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Faktoren wie das Klima, die Qualität der Wärmepumpe und das Heizsystem beeinflussen die JAZ.

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Wie hoch der Stromverbrauch tatsächlich ausfällt schwankt je nach Witterung, individuellen Heizgewohnheiten und der Gebäudedämmung. An kalten Tagen fällt der Verbrauch also tendenziell höher aus, als an milderen.

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Reicht eine Wärmepumpe im Winter aus?

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Folgende Kriterien beeinflussen die Effizienz und den Stromverbrauch der Wärmepumpe:

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• Gute Wärmedämmung
• Geringe Vorlauftemperaturen
• Gedämmte Wasserleitungen
• Richtige, individuell abgestimmte Planung und Installation durch einen Experten

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Je besser die Gebäudedämmung, desto lukrativer ist auch die Wärmepumpe. Gerade in Altbauten ist hier eine Fassadendämmung im Zuge einer energetischen Sanierung empfehlenswert um langfristig Strom und Kosten zu sparen.

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Niedrige Vorlauftemperaturen sind von Vorteil, moderne Wärmepumpen-Modelle schaffen mittlerweile aber auch Temperaturen von bis zu 70°C. Somit eignen sie sich auch für ältere Gebäude mit klassischen Heizkörpern.

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Sollten die Temperaturen tatsächlich soweit fallen, dass Ihre Wärmepumpe allein nicht ausreicht um genügend Wärme bereitzustellen, können Sie einen Heizstab zuschalten, oder die Wärmepumpe durch andere Heizsysteme, als Hybridheizung unterstützen.

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Optimaler Wärmepumpen Betrieb im Winter

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Damit Ihr Wärmeerzeuger, auch bei Minusgraden effizient arbeiten kann, können Sie einige Maßnahmen ergreifen. Durch richtige Einstellungen, Optimierungen und regelmäßige Wartungen arbeitet Ihr Gerät das ganze Jahr über effizient.

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Optimierter Betrieb durch den Heizstab

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Moderne Wärmepumpen Modelle sind mit einem integrierten Heizstab ausgestattet. Dieser schaltet sich bei Bedarf, etwa wenn die Temperaturen unter -20 Gras Celsius sinken und die Heizleistung Wärmepumpe allein nicht mehr effektiv genug ist,  automatisch zu. Auch für die vorübergehende Abdeckung von Höchstverbrauchzeiten oder zum Frostschutz der Leitungen ist der Heizstab gut. Durch den Heizstab arbeitet die Wärmepumpe also auch unter extremen Bedingungen zuverlässig.

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Beugen Sie Frostschäden vor

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Achten Sie schon bei der Installation Ihres Wärmeerzeugers darauf, das Gerät an einem Wind und Witterungsgeschützten Standort zu platzieren, sofern eine Außeneinheit vorhanden ist. Bei Innenaufstellungen fällt dieses Problem natürlich weg. Alle Leitungen sollten gut isoliert sein, um auch Minusgraden standhalten zu können. Vermieden Sie Nachtabsenkungen und achten Sie darauf, dass alle Räume gleichzeitig beheizt werden. So kann das Auskühlen der Gebäudehülle vermieden werden. Durch Frostige Temperaturen und eine hohe Luftfeuchtigkeit können Komponenten innerhalb der Wärmepumpe vereisen. Besonders der Verdampfer ist hiervon betroffen. Achten Sie also darauf, diesen bei Bedarf abzutauen.

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Weitere Maßnahme für eine optimale Heizleistung im Winter

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Durch regelmäßige Wartungen halten Sie Ihre Wärmepumpe möglichst lange möglichst effizient. Je größer die Heizfläche, desto besser kann die Wärmepumpe arbeiten. Durch eine erweiterte Heizfläche, wie es zum Beispiel bei einer Fußbodenheizung der Fall ist, kann die Vorlauftemperatur herabgesetzt und die Effizienz erhöht werden.

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Ist Ihr Gebäude nicht bereits gedämmt, sollten Sie über eine umfassende Gebäudedämmung nachdenken. So gelangt weniger kalte Außenluft nach Innen und weniger warme Innenluft nach außen. Auf diese Weise können Sie den generellen Wärmebedarf reduzieren und Heizkosten sparen.

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Wärmepumpe und PV-Anlage im Winter

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Durch die Kombination der Wärmepumpe mit einer PV-Anlage können Sie die Effizienz Ihres Wärmeerzeugers im Winter zusätzlich erhöhen. Die Photovoltaik Anlage produziert Strom während den sonnigen Stunden - auch im Winter. Der selbst generierte Strom kann für den Betrieb der Wärmepumpe eingesetzt werden, was Ihre Betriebskosten selbst bei erhöhten Stromkosten senkt.

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Möchten Sie den Eigenverbrauch Ihres selbst erzeugten PV-Stroms erhöhen, ist die Integration eines Solarstromspeichers empfehlenswert. Tagsüber, während die Sonne scheint wird Strom produziert, der meiste Licht - und Heizbedarf besteht allerdings in den Abendstunden. Ein Stromspeicher speichert die überschüssig produzierte Energie und gibt Sie bei Bedarf an Ihre Wärmepumpe ab. So können Sie, unabhängig davon, ob die Sonne gerade scheint, den PV-Strom nutzen.

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Auch über die Einbindung eines sogenannten intelligenten Energiemanagers können Sie Wirtschaftlichkeit und Eigenverbrauch steigern. Wenn ausreichend PV-Strom verfügbar ist, schaltet der Energiemanager die Wärmepumpe ein. Lassen Sie sich von einem Experten über Ihre Möglichkeiten beraten.

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Diese Fehler sollten Sie bei der Wärmepumpe-Montage vermeiden

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Wärmepumpen bieten gewisse Fehlerpotentiale. Um diese zu vermeiden, ist die Beratung durch einen Fachmann beinahe unerlässlich. Zum einen geht es hier um die Auswahl der richtigen Wärmepumpen-Art, sowie die passende Dimensionierung der Anlage. Aber auch bei der Montage können Fehler auftreten, welche die Effizienz beeinflussen.

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• Die Wärmepumpe ist falsch dimensioniert: Zu klein oder zu groß dimensionierte Wärmepumpen beeinflussen die Effektivität. Entweder reicht sie nicht aus um alle Räume auf dem gewünschten Temperaturniveau zu halten, oder es wird unnötig viel Energie verbraucht.
• Der Absenkbetrieb ist aktiv: Wird die Leistung der Wärmepumpe über Nacht abgesenkt, kann sich dies negativ auf die Effizienz der Anlage auswirken.
• Sie haben die falsche Wärmepumpen-Art gewählt: Je nach Situation und den allgemeinen Gegebenheiten, sollte die Wärmepumpe gewählt werden. Treffen Sie hier die falsche Wahl, kann das zu Ihrem Nachteil sein.
• Achten Sie darauf, dass die Verbindungsleitungen bei Außeneinheiten gut gedämmt und isoliert sind. Andernfalls kann es zu Frostschäden kommen.
• Wählen Sie den Standort mit Bedacht: Bedenken Sie bei der Wahl des Standorts Ihrer Wärmepumpe darauf, dass Sie vor Wind und Witterung geschützt ist.

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Fazit

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Abschließend lässt sich also sagen, dass Wärmepumpen eine effiziente und umweltfreundliche Lösung darstellen, um auch im Winter für wohlige Wärme zu sorgen. Moderne Modelle bieten selbst bei extremen Minusgraden eine zuverlässige Leistung, besonders wenn sie optimal installiert und betrieben werden. Die richtige Wahl des Wärmepumpen-Typs, eine professionelle Beratung und regelmäßige Wartungen sind entscheidend, um maximale Effizienz zu gewährleisten. Durch zusätzliche Maßnahmen wie eine verbesserte Dämmung und die Kombination mit Photovoltaikanlagen können Betriebskosten gesenkt und die Effizienz weiter gesteigert werden. Wärmepumpen sind somit eine zukunftssichere Investition, die sowohl für den Geldbeutel als auch für die Umwelt von Vorteil ist.

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