Wärmepumpen nutzen Umgebungswärme zum Heizen und Kühlen von Gebäuden. Hier wird entweder die Umgebungsluft, das Grundwasser, das Erdreich oder eine andere Wärmequelle genutzt.

Allgemeine Informationen zu Wärmepumpen und der Technik

Eine Wärmepumpe entzieht einem Medium (zum Beispiel Luft, Wasser oder Erdreich) Wärmeenergie, hebt sie mit einem Kompressor (unter Strom- oder Gasverbrach) auf ein höheres Temperaturniveau und gibt sie zum Beispiel über Wärmetauscher an das Heizsystem an ein Gebäude ab. Man unterscheidet folgende Typen von Wärmepumpen.

Erdwärmepumpen und Sole/Wasser-Wärmepumpen
Grundwasserwärmepumpen bzw. Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Luftwärmepumpen bzw. Luft/Wasser- oder Luft/Luft-Wärmepumpen

Diese unterschiedlichen Systeme unterscheiden sich auch in Hinblick auf ihre Energieeffizienz. Die Energieeffizienz und somit auch die Klimafreundlichkeit einer Wärmepumpe werden über die Jahresarbeitszahl (JAZ) wiedergegeben. Die Jahresarbeitszahl gibt das Verhältnis der im Laufe eines Jahres abgegebenen Wärmemenge bezogen auf die eingesetzte Energie für den Antrieb der Wärmepumpe an.

Beispiel: Eine Elektro-Wärmepumpe mit Jahresarbeitszahl 3 erzeugt aus 1 Kilowattstunde (kWh) Strom und 2 kWh Umgebungswärme zusammen 3 kWh Heizwärme.

Die Jahresarbeitszahl wird unter anderem beeinflusst von

  • Der Wärmequelle (ideal: möglichst gleichbleibende hohe Temperatur, zum Beispiel durch Erdwärme)
  • Der Vorlauf-Temperatur des Heizsystems (geringe Temperaturen sind ideal)
  • Der auf den Bedarf abgestimmte Dimensionierung und den fachgerechten Einbau der Anlage

Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ist, desto energieeffizienter, umweltfreundlicher und kostengünstiger arbeitet sie - und umgekehrt. Grundwasser- und Erdwärmepumpen sind am effizientesten, da hier die Wärme am konstantesten und mit höheren Temperaturen vorliegt zum Beispiel in der Außenluft.

Wie sehr der Betrieb von Wärmepumpen die Umwelt und das Klima entlastet oder belastet hängt davon ab, wie viel Strom beziehungsweise Brennstoff eine Wärmepumpe benötigt und wie dieser erzeugt wird. Durch den Bezug von Ökostrom oder die Kombination mit Solarenergie können CO2-Emissionen eingespart werden.

Unabhängig von der Wahl des Heizsystems sollte die Priorität darin liegen, den Wärmebedarf eines Hauses zu senken (zum Beispiel durch Wärmedämmung)

Erdwärmepumpen (Sole/Wasser-Wärmepumpen)

Erdwärme ist beständig als Energiequelle vorhanden, da die Temperaturen der oberen Schichten des Erdbodens nahezu konstant sind. Erdwärmepumpen entziehen dem Boden mit Hilfe von Erdsonden oder Erdkollektoren Wärme.

Förderung von Erdwärmepumpen

Wir fördern Erdwärmepumpen im Rahmen des Förderprogramms "Altbausanierung und Energieeffizienz - klimafreundliches Wohnen", da diese besonders energieeffizient und somit klima- beziehungsweise umweltfreundlich sind. Gefördert wird der Einbau von Erdwärmepumpen im Austausch von Heizungsanlagen auf Basis fossiler Energieträger und einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von

  • ≥ 4,0 bei elektrischen Wärmepumpen
  • ≥ 1,5 bei gasbetriebenen Wärmepumpen

Die Förderung ist abhängig von der Leistung der Wärmepumpe und reicht von 2.000 bis zu 6.000 Euro.

Altbausanierung Merkblatt Erdwaermepumpe - 20sept Bfrei
PDF, 556 kb

Wenn sie Fragen zu unserem Förderprogramm haben, rufen Sie uns an. Wir helfen Ihnen gerne weiter!

Telefon: 0221 / 221-35830 und -29831

Telefonische Beratungszeiten: Dienstag, 13 bis 15 Uhr und Donnerstag, 10 bis 12 Uhr

Auch der Staat fördert die Umstellung der Heizung auf Erneuerbare Energien. Für den Einbau einer Wärmepumpe kann man Förderung beantragen, entweder in Form eines Zuschusses vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) oder in Form eines zinsgünstigen Kredits der KfW-Bank.

Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle
KfW-Bank

Wasserrechtliche Erlaubnis

Für den Einbau und Betrieb von Erdwärmepumpen beziehungsweise Sole/Wasserpumpen (das heißt Erdsonden und Erdkollektoren) benötigen Sie eine wasserrechtliche Erlaubnis, da Bohrungen oder Grabungen in teilweise grundwasserführenden Bodenschichten erfolgen. Aus diesem Grunde wird in einem wasserrechtlichen Verfahren geprüft, inwieweit die Nutzung, Bau und Betrieb der Anlage im Einklang mit dem Schutz des Grundwassers stehen. Dies gilt in besonderem Maße, wenn Anlagen in Einzugsgebieten von Trinkwassergewinnungsanlagen und Wasserschutzgebieten gebaut werden sollen.

Wasserrechtliche Erlaubnis für Erdsonden
Wasserrechtliche Erlaubnis für Erdwärmekollektoren

Technische Informationen zu Erdsonden und Erdwärmekollektoren

Der Einbau von Erdsonden erfolgt über senkrechte Bohrungen in das Erdreich. In Köln in der Regel von 20 bis zu 35 Meter Tiefe. Angetrieben durch eine Pumpe zirkuliert in dem geschlossenen Rohrsystem der Erdsonde ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch. Die Trägerflüssigkeit in der Sonde nimmt die Erdwärme auf und führt sie der Wärmepumpe zu. Reicht eine Erdsonde für die benötigte Wärme des Gebäudes nicht aus, bieten sich mehrer Bohrungen an, um die notwendige Entzugsleistung zu erzielen.

Erdwärmekollektoren werden als Heizschlangen im Erdreich in geringer Tiefe von etwa 1 bis 1,5 Meter verlegt. Auch sie enthalten zur Wärmespeicherung ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch.

Wenn Sie Fragen zu Erdsonden und Erdkollektoren haben, rufen Sie und an. Wir helfen Ihnen gerne weiter:

Telefon: 0221 / 221-32774 oder 0221 / 221-34935

Grundwasserwärmepumpen (Wasser/Wasser-Wärmepumpen)

Grundwasserwärmepumpen gewinnen die Wärmeenergie aus dem Grundwasser. Hierfür wird das Grundwasser über einen Förderbrunnen gefördert. Nach Entzug der Wärmeenergie wird das ansonsten unveränderte Grundwasser über einen Schluckbrunnen dem Grundwasserleiter wieder zugeführt. Der oberste Grundwasserleiter in Köln besitzt für den Betrieb von Grundwasserwärmepumpen in der Regel ausreichende gute Durchlässigkeitswerte und Grundwassermächtigkeit.

Wasserrechtliche Erlaubnis

Für den Einbau und Betrieb einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe (das heißt Grundwasserwärmepumpe) benötigen Sie eine wasserrechtliche Erlaubnis, da Grundwasser über einen Brunnen gefördert wird. Die Wärmepumpe entzieht dem Wasser Energie und führt sie dem Heizkreislauf des Hauses zu. Das abgekühlte Wasser wird durch einen zweiten Brunnen, den so genannten Schluckbrunnen wieder zurückgeführt.

Alle Informationen zur Wasserrechtlichen Erlaubnis

Wenn Sie Fragen zur Wasser/Wasser-Wärmepumpe haben, rufen Sie uns an.

Wir helfen Ihnen gerne weiter unter: 0221 / 221-20299 oder 0221 / 221-34935

Luftwärmepumpen (Luft/Wasser- oder Luft/Luft-Wärmepumpen)

Der Begriff Luftwärmepumpen wird für verschiedene Systeme verwendet:

  • Die Luft/Wasser-Wärmepumpe entzieht der Umgebungsluft Wärme und erwärmt damit Heizungswasser
  • Die Luft/Luft-Wasserpumpe entzieht der Umgebungsluft Wärme und erwärmt damit die Innenluft. Dazu muss das Gebäude über eine entsprechende Heizungs/Lüftungsanlage verfügen

Luftwärmepumpen erreichen oft nur niedrige Jahresarbeitszahlen unter 3 und benötigen somit im Schritt mehr Strom als Erd- oder Grundwasserwärmepumpen zum Heizen, da sie bei niedrigen Lufttemperaturen und gleichzeitig hohem Wärmebedarf der Häuser im Winter nur wenig effizient sind.

Eine Genehmigung zum Einbau ist nicht erforderlich.

Lärmemissionen von Luftwärmepumpen

Bitte achten sie vor dem Kauf und Einbau einer Luftwärmepumpe auf den Schallleistungspegel der Pumpe, der durch verschiedene Komponenten beeinflusst wird. Besonders wenn die Außenluft im Winter wenig Wärmeenergie enthält und der Wärmebedarf der Häuser hoch ist, erhöht sich der Luftdurchsatz der Luftwärmepumpe, Lärmemissionen wirken auf die Umwelt und können Sie und Ihre Nachbarn stören und zu Konflikten führen. Grundsätzlich sind immissionsschutzrechtliche Vorschriften zu beachten.

Hinweisblatt zum Lärmschutz bei Luftwärmepumpen vom Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen

Nützliche Informationen und Downloads