Hochtemperatur-Wärmepumpe: Die Alternative für Altbau, Industrie und Mehrfamilienhaus

Hochtemperatur-Wärmepumpen erwärmen Wasser auf Temperaturen, die für übliche Modelle unerreichbar sind: 80, 90 oder 100 °C sind mit ihnen möglich. Industrie-Geräte kommen sogar auf noch höhere Werte.

Sie ist damit deutlich leistungsfähiger als herkömmliche Wärmepumpen und können auch unsanierte Altbauten, Mehrfamilienhäuser oder industrielle Prozesse mit ausreichender Wärme versorgen.

Hochtemperatur-Wärmepumpen nutzen wie klassische Wärmepumpen eine regenerative Energiequelle – je nach System Luft, Erdreich oder Grundwasser – und wandeln diese mit Hilfe von Strom in Heizwärme um. Dabei arbeitet sie nach dem gleichen physikalischen Prinzip, allerdings mit spezieller Technik für die höheren Temperaturen und leistungsfähigeren Komponenten wie beispielsweise größeren Verdichtern, um deutlich höhere Vorlauftemperaturen zu erreichen. Auch andere Bauteile sind unterschiedlich, um dem deutlich höheren Druck standhalten zu können.

1. Umweltwärme aus Luft, Erde oder Wasser wird per Verdampfer auf ein Kältemittel übertragen.
2. Das Kältemittel verdampft schon bei niedrigen Temperaturen, wird also gasförmig, und wird im Verdichter komprimiert.
3. Durch die Kompression steigt die Temperatur stark an.
4. Im Wärmetauscher wird die so erzeugte Wärme an das Heizwasser übertragen.
5. Das Kältemittel verflüssigt sich daraufhin und der Kreislauf beginnt erneut.

Sie wollen es genau wissen? Dann lesen Sie unseren Ratgeber-Artikel „Wie funktioniert eine Wärmepumpe?“.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren erreichen Standard-Wärmepumpen bis zu 60, zum Teil auch über 70 °C.

Typen von Hochtemperatur-Wärmepumpen

Die hohen Temperaturen von 100 °C und darüber hinaus werden durch unterschiedliche Technik erreicht. Je nach Anwendungsgebiet kommen unterschiedliche Bauarten zum Einsatz.

Dies sind die gängigsten Typen:

• Zweikreis-Hochtemperatur-Wärmepumpe: Diese Art der Wärmepumpe wird vor allem in Wohngebäuden eingesetzt. Zwei nacheinander geschaltete Kältemittelkreisläufe erhöhen stufenweise die Temperatur: der erste arbeitet wie eine Standard-Wärmepumpe und erreicht 40 °C, der zweite Kreislauf erhöht das Heizwasser dann auf bis zu 90 °C. Der Verflüssiger des ersten Kreislaufs ist dabei der Verdampfer.

• CO2-Wärmepumpe: Wie der Name schon sagt, wird hier CO2 als natürliches Kältemittel genutzt. CO2 hat besondere thermodynamische Eigenschaften und kann unter anderem sehr gut Wärme aufnehmen und abgeben. Es eignet sich deswegen besonders für hohe Temperaturunterschiede. Auch hier sind Vorlauftemperaturen von 90°C möglich – passend für Industrie und Fernwärmenetze. Die CO2-Wärmepumpe wird häufig dort eingesetzt, wo industrielle Abwärme, Kühl- und Abwasser als Wärmequellen vorhanden sind. Sie ist ideal für industrielle Anwendungen oder die Einspeisung in Fernwärmenetze.
  
• Heißgas-Wärmepumpe: Bei diesem Typus kommt ein stark verdichtetes heißes Kältemittel - das sogenannte Heißgas - zum Einsatz. Mit dessen Hilfe wird allein das Brauchwasser (Trinkwasser) auf 65 °C und mehr erhitzt, ohne die Effizienz des Heizungskreislaufs zu beeinträchtigen. Die Heißgas-Wärmepumpe eignet sich daher vor allem für Neubauten, in denen für das Heizsystem niedrige Vorlauftemperaturen ausreichen, das Trinkwasser aber höhere Temperaturen zur hygienischen Erwärmung benötigt.

Hochtemperatur-Wärmepumpen kommen überall dort zum Einsatz, wo die üblichen 25°C - 40°C Vorlauftemperatur einer Standard-Wärmepumpe mit Fußbodenheizung nicht ausreichen. Besonders in unsanierten Altbauten, bei der Trinkwasserbereitung in großen Wohngebäuden oder bei industriellen Abläufen und Produktionsprozessen sind höhere Temperaturen zum Heizen oder für Warmwasser nötig.

In diesen Bereichen sind Hochtemperatur-Wärmepumpen als Alternative zu Öl oder Gas geeignet:

Industrie & Gewerbe

Prozesse wie Härten von Metallen, Trocknen, Pasteurisieren oder Waschen erfordern dauerhaft viel Wärme. Hierfür kann eine Hochtemperatur-Wärmepumpe klimafreundlich und zuverlässig sorgen. Besonders effizient wird es, wenn vorhandene industrielle Abwärme als zusätzliche Wärmequelle genutzt werden kann.

Altbau

Wärmepumpen und unsanierte Altbauten sind an sich kein gutes Match. Schlecht gedämmt und mit alten Heizkörpern bestückt, ist da selbst mit einer Wärmepumpe keine Energieeffizienz zu erreichen. Hochtemperatur-Wärmepumpen hingegen sorgen mit ihren hohen Vorlauftemperaturen zwischen 25°C - 40°C auch ohne zusätzliche Dämmmaßnahmen für wohlige Wärme. Bestehende Heizstrukturen wie alte Radiatoren und alte Rohre können oft auch weiter genutzt werden.

Mehrfamilienhäuser

Für hygienisch sicheres Warmwasser muss dieses regelmäßig auf mindestens 60 °C und mehr erhitzt werden. Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichen diese Werte zuverlässig. Sie bieten somit eine effiziente Lösung für die zentrale Warmwasserversorgung in Mehrfamilienhäusern.

Tipp: Für Altbauten können auch bivalente Systeme eine Lösung sein. Dabei wird die Wärmepumpe mit beispielsweise einer Gastherme kombiniert.

Allgemein gilt: Je höher die Zieltemperatur und je höher der Temperaturhub, desto mehr Strom wird benötigt. Deshalb sind Hochtemperatur-Wärmepumpen meist weniger effizient als Standardmodelle.

• COP (Leistungszahl): Sie gibt an, wie hoch die Wärmeleistung ca. 2,5 bei HT-Wärmepumpen
• JAZ (Jahresarbeitszahl): 2,0 bis 2,5 (zum Vergleich: Standard-WP ca. 3,5)

Dennoch kann sich der Einsatz lohnen, vor allem mit PV-Strom und günstigen WP-Stromtarifen.

• Einfamilienhaus: ca. 10.000 – 20.000 € (zzgl. Einbau)
• Mehrfamilienhaus/Industrie: Je nach Gebäudegröße auch bis zu 80.000 €

Luft-Wasser-WP sind am günstigsten, Erdwärme- und Grundwasser-WP verursachen höhere Erschließungskosten.

Lass dich unverbindlich beraten!

Mit Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichst du höhere Temperaturen, ohne dass der Stromverbrauch so in die Höhe schießen würde, wie dies mit herkömmlichen Modellen unter Volllast der Fall wäre. Nichtsdestotrotz verbrauchen sie je nach Vorlauftemperatur viel Strom.

Vorteile

• Sehr hohe Vorlauftemperaturen ermöglichenden den Einsatz in Altbauten und bei industriellen Prozessen.
• Es besteht kein Sanierungsbedarf bei Altbauten und bestehende Heizkörper können weitergenutzt werden. Dadurch sind keine Investitionen und bauliche Veränderungen nötig.
• Durch die Nutzung von Umweltwärme und insbesondere in der Industrie von Abwärme können langfristig Energiekosten gespart werden.
• Beim Kauf können staatliche Förderungen bis zu 70 % oder steuerliche Vorteile in Anspruch genommen werden.
• Sie sind klimafreundlich und reduzieren den Verbrauch fossiler Brennstoffe und ermöglichen so auch in der Industrie eine CO₂-arme Alternative zu Öl- oder Gas-Heizsystemen. Dadurch helfen sie mit, Klimavorgaben zu erfüllen.

• Hochtemperatur-Wärmepumpen können über Fernwärmenetze ganze Quartiere versorgen.

Nachteile

• Im Vergleich zu herkömmlichen Wärmepumpen kann der Stromverbrauch und damit die Kosten höher sein.
• Eine Hochtemperatur-Wärmepumpe hat derzeit noch eine geringere Effizienz gegenüber herkömmlichen Wärmepumpen.
• Neben höheren Betriebskosten schlagen auch höhere Anschaffungskosten zu Buche.

Um Herauszufinden, ob sich eine Hochtemperatur-Wärmepumpe für deine konkrete Situation wirklich lohnt, gilt es die Vor- und Nachteile sorgfältig gegeneinander abzuwägen. In manchen Fällen kann es günstiger sein durch anderen Maßnahmen wie Dämmung oder den Austausch von Heizkörpern den Energiebedarf zu senken und auf eine Standard-Wärmepumpe zurückzugreifen. Am besten lässt du dich dazu individuell beraten.

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Hochtemperatur-Wärmepumpen sind ein wichtiger Baustein in der Wärmewende. Sie sind ebenso wie Standard-Wärmepumpen die Heiztechnik der Zukunft: effizient, klimafreundlich und langfristig kostensparend. Mit ihnen rückt klimafreundliche Wärme auch in Bereichen in erreichbare Nähe, in denen dies bisher undenkbar war: in der Industrie, in Wärmenetzen und in unsanierten Altbauten.