Einbau einer Luft-Wasser Wärmepumpe im renovierten Altbau

Es handelt sich um ein EFH in Aachen von 1952 mit 145m² Wohnfläche. Das Haus wurde 1989 grundlegend renoviert, wobei alle Installationen und das Dach erneuert wurden. Außen erhielt die Wand aus Bimssteinen 8cm Wärmedämmung und eine Klinkerhülle. Weiterhin wurden neue Holzfenster mit Wärmeschutzglas eingebaut. Die Dachdämmung hatte zunächst eine Stärke von 12cm, sie wurde in der Schräge inzwischen auf 16cm, im Deckenbereich auf 26cm verstärkt. Die Kellerdecke ist von unten mit 8cm gedämmt. Das Haus hat im Erdgeschoss eine Fußbodenheizung, in der 1. Etage - wegen der alten Holzdecke - eine Niedertemperatur- Radiatorheizung mit relativ großen Heizkörpern.

Vor dem Projekt "Wärmepumpe" wurde eine Analyse der Heizerfordernisse durchgeführt. Die jetzige 10kW Brennwert-Gastherme benötigt im Jahr etwa 11000kWh Gas (inklusive Warmwasserbereitung für 2 Personen) bei einer zur Zeit beheizten Fläche von 120m². Die notwendige Heizwassertemperatur beträgt 45° bei -8° Außentemperatur (gesetzliche Auslegungstemperatur für Aachen). Die gemessene Heizleistung bei -8° beträgt 6kW (hochgerechnet auf 145m²: 7,2kW). Die Heizleistung lässt sich bestimmen, indem man unter den jeweiligen Temperaturbedigungen den Gasverbrauch über 24 Stunden an der Gasuhr abliest und mit ~10 (Umrechnungsfaktor m³ <-> kWh) multipliziert und durch 24h dividiert.

Für die Nutzung von Wärmepumpenstrom (etwa 10Cent/ kWh preisgünstiger) wäre die Installation eines zusätzlichen Abrechnungszählers erforderlich gewesen. Dieser hätte wiederum die Installation eines komplett neuen Zählerkastens nach aktuellem Standard erforderlich gemacht. Hierfür lag ein Kostenvoranschlag von 5400€ vor. Aus Kostengründen wurde deshalb auf diese Lösung verzichtet und die Wärmepumpe mit nur kleinen Änderungen in dem vorhanden Hausnetz angeschlossen.

Das gesammte Hausdach wird durch ein PV-Anlage genutzt. Deshalb wurde die zusätzliche Einbindung von Solarthermie ausgeschlossen. In wie weit diese Anlage Strom für die Wärmepumpe liefern kann, wird sich demnächst zeigen, da im Winter natürlich nur sehr wenig PV-Strom anfällt.

Ein Problem ergab sich durch den sehr kleinen Heizungsraum von 2m² in der 1.Etage. Da die Rohre von dort zu der außen stehenden Wärmepumpe möglichst kurz sein sollen, wurde die unübliche Position auf dem Schrägdach der nebenstehenden Garage gewählt. Das dafür erforderliche Dachpodest erhöhte trotz Eigeninstallation die Kosten um etwa 1800€.

Für die Inanspruchnahme der Bafa-Förderung war eine Energieberater erforderlich. Dieser kann obige Berechnungen ebenso durchführen. Dies erwies sich aber nicht als hilfreich, da die gesetzlichen Vorgaben für die Berechnungen auf die lokalen Besonderheiten des Einzelfalles nicht eingehen und deshalb einen deutlich höheren Leitungsbedarf für die Wärmepumpe ergaben.

Es war schwierig, einen Installateur zu finden, der mittelfristig auch zur Verfügung stand und sich mit Wärmepumpen auskennt. Zum Teil wurde dieses von Installateuren durch Hinzuziehung eines Mitarbeiter des jeweiligen Wärmepumpenherstellers kompensiert. Letztlich (Herbst 2022) ergaben sich 4 Angebote über 27000, 32000, 38000, 40000€, welche sich im Umfang nicht wesentlich unterschieden. Letztlich wurde das günstigste Angebot gewählt, auch deshalb, da nur dieser Installateur sich auf den kleinen Heizraum beschränken wollte.

Es wurde eine 7kW Wolf Wärmepumpe eingebaut, die auch den 200l Warmwasserspeicher aufheizt und zusätzlich einen 100l Wärmepuffer besitzt. Die Installation verlief ohne Probleme. Der auftretende Schall ist vor dem Haus kaum hörbar. Gerechnet wird mit einem Stromverbrauch von etwa 3000-3500kWh/a bei einem mittleren Wirkungsgrad (Jahresarbeitszahl) von 3. Die ersten Erfahrungen bestätigen die Vorüberlegungen zum Wärmeverbrauch. Allerdings schaltet die Wärmepumpe bei hohen Außentemperaturen über 7° zu oft ein und aus, da ihre minimale Wärmeerzeugung über dem Wärmebedarf des Gebäudes liegt.

Erfahrungen nach dem ersten Betriebsjahr 8/2024:

Die Vorüberlegungen haben sich im Wesentlichen bestätigt. In dem Betriebsjahr 2023/24 mit dem sehr milden Winter betrug der Wärmeverbrauch incl. Warmwasser 8600kWh, der zugehörige Stromverbrauch 2200kWh, so dass sich eine Jahresarbeitszahl von 3,9 ergibt. Das ist deutlich besser als erhofft. Der Zusatzheizstab musste nicht eingesetzt werden. Es zeigte sich, dass er erst bei einer Temperatur von dauerhaft unter etwa -8° benötigt würde. Das häufige Ein/Ausschalten führte zu 1815 Verdichterstarts in der Heizperiode. Für die beheizten 120m² wäre eine 5kW Wärmepumpe also günstiger. In wie weit eigener PV-Strom genutzt wurde, lässt sich ohne zusätzliche Messung nicht ermitteln. Geschätzt wurden 800kWh des Verbrauchs selbst erzeugt - ein Elektro-Speicher ist nicht vorhanden

Allgemeines zur Wärmepumpe