Wärmepumpe und Heizkörper

Wenn es um die Eignung von Wärmepumpen und die nachträgliche Installation in Bestandsgebäuden geht, wird oft behauptet, Wärmepumpen können nur mit einer Fußbodenheizung kombiniert werden und der zusätzliche Einbau einer Fußbodenheizung würde so teuer, dass die gesamte Investition nicht wirtschaftlich ist.

Es ist richtig, dass Wärmepumpen mit Flächenheizungen besonders effizient arbeiten, da dann sehr geringe Vorlauftemperaturen eingestellt werden können. Wärmepumpen funktionieren aber auch sehr effizient mit den oft vorhandenen, klassischen Heizkörpern, die es in vielen verschiedenen Bauweisen gibt.

Wärmepumpe und Flächenheizung

Die ideale Kombination stellen Wärmepumpen mit sogenannten Flächenheizungen, also entweder Fußboden- oder Wandheizungen, dar. Durch die sehr große Fläche, über die bei Fußboden- und Wandheizung Wärme an den Raum abgegeben werden kann, reichen niedrige Vorlauftemperaturen. Diese wiederum sind für Wärmepumpen ideal, weil dann nur wenig Strom aufgewendet werden muss, um die Umweltenergie zu verdichten und die Vorlauftemperatur zu erzeugen.

Wärmepumpe und Plattenheizkörper

Für den effizienten Betrieb bei niedrigen Vorlauftemperaturen sind möglichst große Heizflächen sinnvoll. Große Plattenheizkörper können diese Funktion durchaus erfüllen. Das menschliche Empfinden spielt hier auch eine Rolle. Wärme wird immer als Strahlungswärme und als Konvektionswärme abgegeben. Strahlungswärme wird als besonders angenehm empfunden und es sind niedrigere Vorlauftemperaturen als bei Konvektionswärme notwendig.

Plattenheizkörper geben wie Flächenheizungen einen größeren Anteil an Strahlungswärme (50 – 60 %) und nicht so viel Konvektionswärme ab. Plattenheizkörper gibt es in vielen verschiedenen Größen und Bauformen, sie sind für unterschiedlichste Einbausituationen erhältlich.

Wärmepumpe und Rippen-, Glieder und Röhrenheizkörper

Rippen- oder Gliederheizkörper bestehen aus aneinander gereihte Rippen- oder Gliederblöcke, die früher aus Gusseisen, heute meist aus lackiertem Stahlblech bestehen. Der Nachteil dieser Heizkörper: Sie geben hohe Anteile der Wärme als Konvektionswärme ab und benötigen deshalb höhere Vorlauftemperaturen. Dasselbe gilt für die Röhrenheizkörper, die oft als Handtuchwärmer in Badezimmern genutzt werden. Sie sind eher nicht für den Betrieb mit Wärmepumpen geeignet. Allerdings gibt es auch hier wieder Ausnahmen. Oft sind die Gliederheizkörper nach einer Dämmung des Hauses eigentlich überdimensioniert, weil weniger Wärme benötigt wird. Dann können die vorhandenen Rippen- und Röhrenheizkörper problemlos mit einer Wärmepumpe kombiniert werden.

Wärmepumpen und Niedertemperaturheizkörper

Sogenannte Niedertemperaturheizkörper bestehen aus flachen Stahl- oder Aluminiumblechen mit großen Flächen, durch die die Wärme schnell als Strahlungswärme an den Raum abgegeben werden kann. Manchmal verfügen sie noch über Ventilatoren, die zusätzlich die entstehende Konvektionswärme schnell im Raum verteilen. Sie sind sehr gut für Wärmepumpen geeignet und in unterschiedlichsten Designs und Farben erhältlich.

Sind die vorhandenen Heizkörper für die Wärmepumpe geeignet?

Oft steht dem Einbau einer Wärmepumpe der Glaube im Weg, dass die im Haus vorhandenen Heizkörper nicht geeignet seien. Ob das aber wirklich der Fall ist, kann jeder selbst mit wenigen einfachen Schritten überprüfen.

1. Heizkörperthermostate an allen vorhandenen Heizkörpern voll aufdrehen.
2. Die eingestellte Nachtabsenkung vorübergehend abschalten. (Das geht oft besonders leicht über die sogenannte Partytaste)
3. Die Heizungs-Umwälzpumpe möglichst hoch einstellen, ohne dass Strömungsgeräusche in den Heizungen hörbar sind.
4. Nun von Tag zu Tag die Vorlauftemperatur so lange absenken, bis die Räume gefühlt nicht mehr warm werden.

Werden die Räume mit Vorlauftemperaturen unter 55° C noch warm, sind die Heizkörper für den Betrieb mit einer Wärmepumpe geeignet.

Was tun, wenn die Heizkörper nicht für die Wärmepumpe geeignet sind?

Stellt sich mit dem oben beschriebenen Test heraus, dass die Räume mit Vorlauftemperaturen von maximal 55° C nicht warm werden, gibt es dennoch Optimierungsmöglichkeiten, sodass der Einbau einer Wärmepumpe trotzdem lohnt.

• Hydraulischer Abgleich: Mit einem hydraulischen Abgleich wird die Hydraulik im gesamte Heizungssystem optimiert. Es wird dafür gesorgt, dass jeder Heizkörper genau so viel Wärme (also Heizwasser) erhält, wie er benötigt, um den Raum aufzuwärmen. Oft kann die Vorlauftemperatur nach einem hydraulischen Abgleich gesenkt werden.

• Dämm-Maßnahmen: Es muss nicht immer die komplette Fassade eines Hauses aufwendig und teuer gedämmt werden, um die Heizlast zu vermindern. Angefangen bei einer Dämmung der Heizungsrohre bis zum Austausch von alten Fenstern und der Dämmung des Daches und der Kellerdecke können Dämm-Maßnahmen genug Energie einsparen, um niedrigere Vorlauftemperaturen und damit den Umstieg auf eine Wärmepumpe zu ermöglichen.

• Bivalenter Betrieb der Wärmepumpe: Ist eine Wärmepumpe allein an besonders kalten Tagen nicht dazu in der Lage, die erforderliche Wärme zu produzieren, so kann ein weiterer Wärmeerzeuger hinzugeschaltet werden. Das ist oft ein Heizstab, aber es kann auch eine evtl. noch vorhandene Gastherme genutzt werden. Diese springt dann bei Spitzenbedarfen zusätzlich an, während die Wärmepumpe den Rest des Jahres allein arbeitet.
• Heizkörper ersetzen: Es muss nicht gleich eine Fußbodenheizung sein, die sehr aufwendig beim nachträglichen Einbau ist und hohe Kosten verursacht. Vielmehr kann man ungeeignete Rippen- oder Röhrenheizkörper im Haus auch durch richtig dimensionierte Plattenheizkörper ersetzen. Sie sind sehr gut für den nachträglichen Austausch geeignet und in vielen Dimensionierungen erhältlich, sodass sie auch in fast allen Einbausituationen genutzt werden können.

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Fazit

Systembedingt arbeiten Wärmepumpen vor allem bei Vorlauftemperaturen bis 55° C effizient. Je niedriger die Vorlauftemperatur, umso besser der Wirkungsgrad und um so niedriger der Stromverbrauch der Wärmepumpe. Deshalb benötigen Wärmepumpen auch die geeigneten Heizkörper. In Neubauten sind dies immer Fußboden- oder Wandheizungen, die mit Vorlauftemperaturen von 35° auskommen.

In Bestandsimmobilien können Wärmepumpen aber auch sehr gut mit anderen Heizkörpern betrieben werden. Besonders geeignet sind Niedertemperaturheizkörper, aber auch bereits vorhandene Plattenheizkörper lassen sich in den meisten Fällen weiter nutzen. Eine andere Möglichkeit ist, ungeeignete Röhrenheizkörper durch neue Niedertemperatur- oder Plattenheizkörper, die an die Einbausituationen angepasst werden können, zu ersetzen.

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