Wärmepumpe funktioniert auch im Bestand

Wärmepumpe im Bestand – das geht nur selten gut. Diese bisher gängige Meinung muss langsam revidiert werden. Zwar harmoniert die Wärmepumpe wegen ihrer Vorlauftemperaturen bei echtem Niedertemperaturverlauf um die 35 °C tatsächlich besser mit Flächenheizungen. Aber eben nicht nur. Denn das würde ihren Einsatz im Bestand kaum möglich machen. Wer lässt sich schon gern Wände, Decken oder Fußböden aufhacken, nur um dort eine Flächenheizung unterzubringen?

Allerdings: Bei einer umfassenden energetischen Sanierung oder dem Anpassen alter Industriegebäude an heutige Anforderungen oder neue Nutzungsbedingungen kann sich der Einbau einer Flächenheizung durchaus lohnen. Und die bei der Sanierung in aller Regel ausgeführte Dämmung ist eine Voraussetzung für die Kombination von Wärmepumpe und Flächenheizung.

Möglich ist aber auch ein Beibehalten der alten Radiatoren, wenn man die Vorlauftemperaturen im Haus auf etwas unter 50 °C absenken kann. Der Test ist einfach: An einem richtig kalten Wintertag einfach den Kessel auf 50 °C einstellen und abwarten, ob es ausreichend warm wird. Ist der Test erfolgreich, kann der Nutzer auch mit den vorhandenen Radiatoren weiterheizen und braucht keine Flächenheizung.

Aber auch wenn höhere Vorlauftemperaturen benötigt werden, muss das nicht das Aus für die Wärmepumpe bedeuten. Eine Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 kann hier Aufklärung bringen, etwa darüber, ob nicht nur die alten Radiatoren gegen größere moderne Heizkörper ausgetauscht werden müssten, da diese mit einer deutlich niedrigeren Vorlauftemperatur zurechtkommen. Der Bundesverband Wärmepumpe (BWP) hält hierfür eine Checkliste bereit.

Eine weitere Variante, insbesondere fürs Gewerbe, ist die Nutzung von Abwärme, die etwa in Bäckereien oder metallverarbeitenden Betrieben entsteht. Auch hier können Wärmepumpen zum Einsatz kommen. Ihre Installation im Nachhinein ist weniger kompliziert als gedacht. Diese Variante kann ebenfalls mit oder ohne Flächenheizung auskommen und etwa zur Warmwasserbereitung genutzt werden, da die Wärmepumpen durch das hohe Niveau der Umgebungstemperatur effizient arbeiten können.

Fußboden: Klicken oder Fräsen

Wer umfassend saniert, hat aber auch die Möglichkeit, im Nachgang eine Flächenheizung einzubauen. Für die nachträgliche Installation von Fußbodenheizungen beispielsweise kommen zwei Verfahren zum Einsatz. Zum einen sind das die ganz normalen Klicksysteme, die bei einer konventionellen Fußbodenheizung auch im Neubau zur Anwendung kommen. Bei Räumen, in denen nicht genügend Aufbauhöhe zur Verfügung steht, gibt es auch flache Systeme mit Höhen von 15 bis 46 mm. Das andere Verfahren ist das nachträgliche Einfräsen von Kanälen in den Fußboden, in die hinein die Heizschlangen verlegt werden. Beide Verfahren sind jedoch teuer und kosten etwa doppelt so viel wie eine herkömmliche Fußbodenheizung.

Die Klickmodule müssen absolut eben aufgebracht werden. Deswegen bedarf es eines ebenen Untergrundes. Der muss zur Not aufgearbeitet und mit einer Ausgleichsmasse nivelliert werden. Am Markt gibt es dafür vielfältige Systeme. Zu beachten ist jedoch, dass nicht jeder Fußboden eine solche Heizung tragen kann. Denn nach dem Verlegen des Klicksystems muss dieses mit einer Estrichmasse übergossen werden. Und die kann deutlich über 100 kg/m² wiegen – zu viel für manch alte Holzdecke.

Das zweite System hat mit solchen Problemen nicht zu kämpfen. Denn es eignet sich sowieso nur für Beton oder gegossene Böden. Hier werden im Nachgang mit oder ohne Wasser Kanäle eingefräst. Die Variante ohne Wasser ist etwas teurer. Allerdings kann man direkt nach dem Fräsen die Fußbodenheizung verlegen und mit fast allen Estrichen oder Vergussmassen verschließen.

Die Fräsverfahren verursachen übrigens weitaus weniger Staub und Dreck als angenommen. Und es geht relativ schnell: Die Fräsarbeiten für ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit 140 m² Wohnfläche dauern maximal zwei Tage. In die Kanäle werden die Heizschlangen verlegt und anschließend mit Estrich bis zum Niveau des übrigen Bodenbelages verfüllt.

Bei beiden Varianten kann der Bauherr und Sanierer entscheiden, wo er die Wärmezonen haben will. Allerdings sind diese dann im Nachhinein nicht mehr veränderbar.

Wandheizungen: auch mit Gipskarton

Wandheizungen sind durchaus in der Lage, die Beheizung der Wohnräume zu übernehmen. Üblich sind jedoch Kombinationen mit Fußbodenheizungen. Im Alleingang bieten sie sich vor allem da an, wo keine Fußbodenheizung installiert werden kann, etwa durch mangelnde Belastbarkeit der Geschossdecke oder eine historisch oder architektonisch besonders schützenswerte Bodengestaltung.

Bevor der Fachmann sich für diese Variante entscheidet, muss einiges beachtet werden. Nimmt er die Raumfläche als Planungsgrundlage, sollte für eine effiziente Wandheizung mindestens ein Fünftel der Fläche mit dem Heizsystem belegt werden. Ist nicht genügend Fläche vorhanden, was gerade bei Bestandssanierungen, etwa in älteren und sehr kleinteilig gebauten Wohnungen, der Fall sein kann, ist es auch möglich, die Wandheizung mit den vorhandenen Radiatoren zu kombinieren. Das erfordert natürlich zwei getrennte Heizkreise.

Die Wand, an der die Heizung installiert wurde, muss auf jeden Fall frei bleiben. Sie darf also nicht mit Möbeln verstellt oder mit großem Wandschmuck dekoriert werden. Gegenüber der Fußbodenheizung hat die Wandheizung einen Vorteil, der besonders Allergikern und Lungengeschädigten dient: Sie wirbelt kaum Staub auf. Und sie hat den Vorzug jeder Flächenheizung: Durch die flächige Verteilung der Wärme hat Schimmelbildung kaum eine Chance.

Zum Einsatz kommen ähnliche Systeme wie bei der Fußbodenheizung. Es gibt Klicksysteme, die schnell verarbeitbar sind und trocken installiert werden. Hier gibt es aber noch eine andere trockene Möglichkeit, die bei Fußböden wegen der Belastung nicht infrage kommt. Dabei werden auf eine Unterkonstruktion Gipskartonplatten aufgebracht. Auch Lehmbauplatten sind dafür am Markt erhältlich. In diesen befinden sich schon vorgefertigt die Heizschlangen, in aller Regel aus Kunststoff oder Metallverbund. Beide Varianten können anschließend verputzt und tapeziert werden. Auch Nasssysteme sind gebräuchlich, haben aber den Nachteil der längeren Trocknungsphase, bevor die eigentliche Heizung installiert werden kann. Bei ihnen werden die Heizschlangen in einem Schienensystem verlegt.

Der große Vorteil gegenüber einer Fußbodenheizung liegt in der Variabilität. Zudem braucht es kaum Vorarbeiten. Die Systeme lassen sich an fast jeder Hauswand anbringen. Ein Abschlagen des Putzes (analog der Bearbeitung des Fußbodens bei einer Fußbodenheizung) ist nicht nötig, es sei denn, man möchte die ursprüngliche Raumfläche bewahren. Aber das ist kaum nötig, da die Wandheizungen flach sind.

Beispiele aus der Praxis

An den folgenden Beispielen wird gezeigt, wo Wärmepumpen im Bestand nachgerüstet wurden: mit einer Flächenheizung oder ohne, sowohl im Gewerbe als auch im Wohnungsbau.

Gewerbe:

Alte Pumpstation: Eisspeicher und Solarabsorber

Eine alte Wasserpumpstation in Haan wurde von mehreren Unternehmen 2010 zum neuen Firmensitz umgebaut. Dafür wurde die 1000 m² große Halle umfassend saniert, was aufgrund des Denkmalschutzes nicht ganz einfach war. Heizen und Kühlen der in die historische Gebäudehülle neu integrierten Büroräume übernimmt mittels Fußbodenheizung eine Wärmepumpe mit Eisspeicher, der wiederum mit Solarabsorbern regeneriert wird. Die Leistung der Wärmepumpe beträgt 42,8 kW. Durch den Eisspeicher kann sie eine Kühllast von 85 kW stemmen. Die Investition ist zwar nach Aussagen der Bauherren die teuerste Variante gewesen, dafür ist sie so gut wie wartungsfrei. Das System greift dabei immer auf die Energiequelle zurück, die gerade am wärmsten ist. Das kann entweder der Solarabsorber sein oder der Eisspeicher. Die Wärmepumpe arbeitet monovalent .

Historische Waagenhalle: Wärmepumpe und Eisspeicher

Eine historische Düsseldorfer Waagenhalle aus dem Jahre 1904 dient heute als Firmensitz eines Elektroinstallationsfachbetriebes. Beheizt wird er mittels Luft-Wasser-Wärmepumpe und Fußbodenheizung, die in zwei versetzt übereinanderliegende Büroblöcke eingebaut wurde, in denen 17 Mitarbeiter tätig sind. Die Wärmepumpe hat eine Leistung von 16 kW und kommt auf eine JAZ von 3,8. Die Warmwasserbereitung erfolgt separat. Die Wahl fiel auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, da eine Erdwärmepumpe bei dem schwierigen Untergrund Komplikationen hätte bereiten können. In Zukunft ist noch eine PV-Anlage geplant, die teilweise die Versorgung der Wärmepumpe übernehmen soll.

Wohnbereich:

Villa in Berlin-Lichterfelde

Eine Gründerzeitvilla in Berlin-Lichterfelde wurde 2015 umfassend energetisch saniert. Darin sollten sechs Wohnungen auf insgesamt 600 m² Wohnfläche entstehen, alle beheizt mit Wärmepumpe und Fußbodenheizung. Die Wärmepumpe verfügt über eine Leistung von 27,4 kW. Zur Zwischenspeicherung dient ein 800-l-Pufferspeicher. Sechs Doppelwärmesonden wurden 100 m tief in den Berliner Untergrund eingelassen. Sie nutzen die ganzjährige konstante Temperatur von etwa 10 °C. Die Anlage dient auch der Warmwasserbereitung. Für die Heizung wird eine JAZ von 4,43 erreicht, für die Warmwasserbereitung eine JAZ von 2,67.

Haus von 1792 in Kempen-Tönisberg

Das älteste Objekt, das hier vorgestellt wird, wurde 1792 erbaut. In dem einstigen Bauernhaus in Tönisberg waren sogar noch die Schweineställe in den Wohnraum integriert. Der neue Eigentümer baute komplett um, verlegte eine Fußbodenheizung und installierte eine Erdwärmepumpe. Die beheizt nun zuverlässig die 130 m² Wohnfläche. Die Leistung ist dabei ausreichend, obwohl das Gebäude aus Denkmalschutzgründen nicht gedämmt werden durfte, was einer Beheizung mit Wärmepumpe eigentlich entgegenstünde.

Wärmepumpen im Bestand

• Kann die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage auf unter 50 °C herabgesenkt werden? (Heizlastberechnung nach DIN EN 12 831)
• Müssen dazu keine, einzelne oder alle Heizkörper ausgetauscht werden?
• Ist ein geeigneter Platz auf dem Grundstück für die Aufstellung der Außeneinheit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder für eine Erdwärmebohrung vorhanden?
• Ist eventuell auch eine Ergänzung der bestehenden Anlage durch eine Wärmepumpe möglich (bivalent)?
• Erfüllt die geplante Wärmepumpenanlage die Förderbedingungen des Marktanreizprogramms?
• Kann die Wärmepumpe mit einer möglicherweise bereits vorhandenen Photovoltaik- oder Solarthermieanlage kombiniert werden?

(Quelle BWP)

Frank Urbansky ist freier Journalist und Mitglied der Energieblogger, 04158 Leipzig, Telefon (01 71) 5 25 32 79, E-Mail: urbansky@enwipo.de