Luft-Luft-Wärmepumpen: Heizen mit Klimageräten
Es sind noch immer viele ineffiziente Elektroheizungen im Einsatz. Als günstige Alternative bieten sich Luft-Luft-Wärmepumpen an, also Klimaanlagen. Was ist dabei zu berücksichtigen?
Es sind noch immer viele ineffiziente Elektroheizungen im Einsatz. Als günstige Alternative bieten sich Luft-Luft-Wärmepumpen an, also Klimaanlagen. Was ist dabei zu berücksichtigen?
Verfasst von Eric Bush
Das Einsparpotential durch den Ersatz von Elektro-Direktheizungen mit erneuerbaren Heizsystemen ist gross. Eine ausserordentlich wirkungsvolle Heizlösung ist in der Schweiz noch weitgehend unbekannt: Klimageräte. Im Grunde sind es Wärmepumpen, die viermal so viel Wärme pro Kilowattstunde Strom produzieren wie Elektro-Heizungen und Elektro-Öfeli. Andere Länder nutzen diese kostengünstige Art zu heizen schon intensiv.
Ein Beitrag von Eric Bush und Steffen Hepp
EKZ hat dieses grosse Stromsparpotential erkannt und bereits im Jahr 2020 Topten mit Vorstudien beauftragt. Im Mai 2024 wurde nun gemeinsam mit dem Bundesamt für Energie BFE ein Projektbericht veröffentlicht, der die Einsatzmöglichkeiten sowie Stärken und Schwächen der Klimageräte zum Heizen beschreibt.
Der Ersatz von Elektroheizungen ist oft sehr teuer, wenn dazu ein Wärmeverteilsystem mit Radiatoren oder Fussbodenheizung installiert werden muss. Als Alternative gibt es eine bereits millionenfach bewährte und kostengünstige Technologie: Viele neue Klimaanlagen haben einen Heizmodus. Wenn die Wärme direkt mit Einzelgeräten in die Zimmer geführt wird, lassen sich die hohen Kosten und die graue Energie für eine wasserführende Wärmeverteilung einsparen.
Mit der Studie von Topten, EKZ und BFE wurden die Einsatzmöglichkeiten sowie die Stärken und Schwächen von Klimageräten zum Heizen untersucht. Hierzu wurden sowohl Marktrecherchen zu Klimageräten durchgeführt als auch Fallbeispiele von Gebäuden untersucht, welche bereits mit Klimageräten beheizt werden. Im Fokus standen Fragen zu Wirkungsgrad, Wärmeverteilung, Komfort und Lärm.
Zu beachten ist, dass sich Split-Klimageräte zum Heizen am besten eignen, da sie nur sehr kleine Löcher mit rund zwei Zentimeter Durchmesser in der Fassade benötigen. Split-Klimageräte bestehen aus mindestens zwei Teilen:
Mobile Geräte oder Kompaktgeräte ohne Aussenteil haben keinen Heizmodus und sind auch zum Kühlen sehr ineffizient. Mehr dazu im Beitrag «Fünf Tipps gegen Hitze im Büro und im Haus».
Heute können die meisten Split-Klimageräte nebst kühlen auch heizen. Die wichtigsten Eigenschaften der Klimageräte sind auf der Energieetikette deklariert. Links sind die Eigenschaften im Kühlmodus beschrieben, rechts jene im Heizbetrieb.
Gute Geräte erreichen beim Heizen die Energieklasse A++ oder A+++. Interessant ist die Heizleistung in kW sowie der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), der angibt, um welchen Faktor im Jahresschnitt die Wärmeabgabe höher ist als die zugeführte elektrische Energie. Modelle der Klasse A++ geben mehr als 4,6 mal so viel Wärmeenergie ab als sie in Form von Strom beziehen. Mehr Details zur Energieetikette finden Sie im Faktenblatt von EnergieSchweiz (PDF).
Besonders effiziente Klimageräte sind auf Topten gelistet. Dabei sind zwei Typen von Innenteilen gebräuchlich:
Letztlich gilt es bei der Gerätewahl, die Platzverhältnisse, die benötigte Wärmemenge und andere Faktoren passend aufeinander abzustimmen.
Die Auswertung von einem Dutzend Fallbeispielen ergab, dass die Nutzer ausnahmslos mit der Heizlösung mittels Klimageräten zufrieden waren. Insbesondere die Heizleistung, Behaglichkeit und geringe Schallemissionen wurden positiv bewertet.
Heizleistung, Behaglichkeit und geringe Schallemissionen wurden positiv bewertet.
Es zeigte sich, dass diese Heizlösung nicht nur in Ferienhäusern, sondern auch in vielen anderen Bereichen erfolgreich eingesetzt wird, etwa in Einfamilienhäusern, Gewerberäumen, Minergie-Bauten und generell für temporäre Nutzungen. Klimageräte zum Heizen haben insbesondere bei Bauten mit geringem Heizenergiebedarf deutlich tiefere Investitionskosten als konventionelle Wärmepumpen, womit sich neue Anwendungsgebiete eröffnen. Die Baubewilligungen für die Klimageräte zum Heizen wurden in den Fallbeispielen genau gleich behandelt wie jene konventioneller Wärmepumpen und waren ohne Probleme erhältlich.
Die folgenden Tabellen zeigen typische Investitionskosten für wichtige Heizsysteme inklusive Planung, Baugesuch, Installation und Inbetriebnahme. Die Ausgangslagen sind äusserst unterschiedlich, vielfältige Randbedingungen können ausschlaggebend sein, welche Heizsysteme infrage kommen und wie hoch die Investitionen ausfallen.
Bei Wärmepumpen ist die Aufbereitung des Warmwassers oft integriert, bei Klimageräten ist dies eher unüblich. Für den Ersatz eines Elektroboilers durch einen Wärmepumpenboiler rechnen wir mit 6000 Franken. Eine Wärmepumpe, welche die Warmwasseraufbereitung beinhaltet, verursacht etwa die gleichen Mehrkosten von 6000 Franken.
Objekt | Wärmepumpe (Geräte) | Investition CHF |
---|---|---|
Kleines Ferienhaus | 1 aussen, 1 innen | 8’000 |
Grosses Ferienhaus | 1 aussen, 4 innen | 25’000 |
Einfamilienhaus | 2 aussen, 5 innen | 35’000 |
evtl. WP-Boiler | Speicher 400 l | 6’000 |
Projekt Wärmepumpe mit Wärmeverteilung | Investition CHF |
---|---|
Wärmepumpe | 50’000 |
Wärmeverteilung | 15’000 |
4 Radiatoren | 10’000 |
Total | 75’000 |
Oft wird vermutet, dass die Mehrheit der Elektroheizungen in Zweitwohnungen in Gebrauch sei. Tatsächlich gibt es aber viele weitere Einsatzgebiete von Elektroheizungen. Allein im Versorgungsgebiet der Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) waren im Jahr 2020 noch 10’000 Elektroheizungen mit einem Energieverbrauch von rund 140 Millionen Kilowattstunden in Betrieb. Im Kanton Zürich werden nicht wie in anderen Kantonen vorwiegend Zweitwohnungen, sondern auch sehr viele Einfamilienhäuser mit Elektroheizungen beheizt.
Wärmebedarf | Stromverbrauch Elektroheizung kWh/Jahr | Stromkosten Elektroheizung CHF/Jahr | Einsparung Wärmepumpe kWh/Jahr | Einsparung Wärmepumpe CHF/Jahr | Einsparung in 15 Jahren total CHF |
---|---|---|---|---|---|
sehr hoch | 30’000 | 9’000 | 20’000 | 6’000 | 90’000 |
hoch | 20’000 | 6’000 | 13’300 | 4’000 | 60’000 |
mittel | 15’000 | 4’500 | 10’000 | 3’000 | 45’000 |
tief | 10’000 | 3’000 | 6’700 | 2’000 | 30’000 |
sehr tief | 5’000 | 1’500 | 3’300 | 1’000 | 15’000 |
Ein weiterer wichtiger Faktor sind mobile Elektroheizungen, welche in den Statistiken fehlen, aber ebenfalls viel elektrische Energie benötigen. So kommen Luft/Luft-Wärmepumpen auch in Betracht für Räume, die nicht permanent warmgehalten werden müssen, wie Werkstatt, Hobbyraum, Atelier, temporäre Unterrichtsräume, Gästezimmer, ein Yoga-Studio oder nur gelegentlich belegte Sitzungszimmer.
Titelfoto
Topten
EnergieSchweiz: Studie «Heizen mit Klimageräten»
Machbarkeit Ersatz von Elektrodirektheizungen durch Split-Klimageräte (PDF)
Dr. Eric Bush, dipl. Phys ETH, ist Geschäftsführer von Topten, der Plattform für nachhaltige Produkte. Sein Fokus liegt bei der Energieeffizienz von Geräten, Förderprogrammen, Expertisen und Projektleitungen im Auftrag der EU, von Bundesämtern, Elektrizitätswerken und Umweltorganisationen.
Kommentare: Was denken Sie?
Hesse Markus
Vor 2 Monaten
Klimagerät Heizung kämme bei uns in Frage! Haben noch Einzel Speicher Heizung.
Soliva Giusep
Vor 2 Monaten
Ich bin mir nicht sicher ob das funktioniert? Ich habe ein Ferienhaus in Sedrun und heize immer noch mit einem Elektrospeicher. Im Winter, wenn ich abwesend bin muss ich fast nicht heizen, denn ich schalte die Heizung von Fern ein. Das heisst ein bis zwei Tage vorher schalte ich sie ein.
Mit Ihrer Luft-Luft Wärmepumpe müsste ich wahrscheinlich immer eine gewisse Grundwärme haben, da die Wärmepumpe eine gewisse Reaktionszeit braucht. Und die Heiztemperatur viel tiefer ist.
Übrigens im Winter wird unser Haus regelmässig durch uns oder unsere 3 Kinder benützt. Mit 700-800 Fr. Stromkosten ist die Rechnung sehr bescheiden. Übrigens das Haus ist 40 Jahre alt.
Ich denke der Elektrospeicher kann auch Strom sparen?
Ihre Meinung würde mich interessieren?
Mit freundlichen Grüssen
Giusep Soliva
Energie-Experten
Vor 1 Monat
Heizen mit Klimaanlagen würde auch in Ihrem Ferienhaus funktionieren – ob es sich lohnt, wäre abzuklären. Hier die Antworten von Eric Bush zu Ihren Punkten:
– Auch Klimageräte lassen sich aus der Ferne steuern, so dass sich Ferienhäuser wie gewohnt vor der Anreise aufwärmen lassen.
– Das Aufheizen geht mit Klimageräten gleich lang wie mit dem Elektrospeicher. Sowohl Elektroheizung als auch Klimagerät werden auf eine Soll-Zimmerluft-Temperatur eingestellt, die sehr schnell erreicht wird. Bis die Wände angenehm warm sind, braucht es vielleicht ein bis zwei Tage. Die Wärmeleistung sowohl des Klimageräts als auch der Elektroheizung ist eine Dimensionierungsfrage und kann auch beim Klimagerät genügend hoch gewählt werden.
– Das Klimagerät braucht keine Grundwärme. Allenfalls stellt man einen Frostschutz von z.B. 5 °C ein (z.B. weil Wasser in Leitungen ist). Auch hier gibt es also keinen Unterschied zur Elektroheizung.
– Heizen mit Klimageräten reduziert die Stromkosten auf rund ein Drittel im Vergleich zur Elektroheizung. Ob sich dies lohnt, hängt vom konkreten Fall ab und könnte mit einer Offerte geklärt werden.
Renato
Vor 1 Monat
Das ist eine Falschaussage: «Zu beachten ist, dass ausschliesslich Split-Klimageräte heizen können.»
Siehe z.B.: Olimpia Splendid Unico Next 10 HP PVAN
Die benötigt «nur» 2 Löcher in der Wand, ist aber ein Gerät und kann auch heizen.
Thomas Elmiger
Vor 1 Monat
Vielen Dank für den Hinweis, wir haben die Formulierung angepasst.