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Planung und Installation

Wärmepumpe und Fußbodenheizung - Das bringt die Kombination

Wärmepumpen werden besonders häufig gemeinsam mit Fußbodenheizungen eingesetzt, da die niedrigen Vorlauftemperaturen von Fußbodenheizungen die Effizienz einer Wärmepumpe erhöhen. Trotzdem ist eine Fußbodenheizung keine zwingende Voraussetzung für den Einbau einer Wärmepumpe. Entscheiden Sie sich für die Kombination Wärmepumpe und Fußbodenheizung, können Sie durch eine sorgfältige Planung der Fußbodenheizung die Effizienz Ihrer Wärmepumpe weiter steigern.

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Warum ist die Konstellation sinnvoll?

Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten bei niedrigen Vorlauftemperaturen deutlich effizienter, denn bei niedrigen Vorlauftemperaturen ist die Temperaturdifferenz zur Umgebungsluft geringer und die Wärmepumpe muss weniger Heizleistung erbringen. Da Fußbodenheizungen meist bei Vorlauftemperaturen von 35 Grad betrieben werden, ist die Konstellation Wärmepumpe und Fußbodenheizung ideal. Eine Wärmepumpe, die mit einer Fußbodenheizung kombiniert wird, erreicht durchschnittlich deutlich höhere Jahresarbeitszahlen.

Ein weiterer Vorteil: Kombinieren Sie Luftwärmepumpe und Fußbodenheizung, können Sie Ihr Gebäude im Sommer effizient kühlen. Statt der Umgebungsluft Wärme zu entziehen, kehrt die Wärmepumpe ihre Arbeitsrichtung dann einfach um und entzieht, statt der Außenluft, der Raumluft Wärme. Voraussetzung hierfür ist lediglich die Auswahl einer Wärmepumpe mit 4-Wege-Ventil und einem zweiten Expansionsventil im Kältemittelkreislauf. Ob eine Wärmepumpe über eine Kühlfunktion verfügt, ist meist im Produktdatenblatt der Hersteller vermerkt.

Muss ich eine Fußbodenheizung haben um eine Wärmepumpe zu betreiben?

In Neubauten ist die Fußbodenheizung häufig Standard. In Altbauten hingegen sind meist Radiatoren installiert und es stellt sich die Frage, ob eine Wärmepumpe auch ohne Fußbodenheizung effizient betrieben werden kann.

Grundsätzlich ist eine Wärmepumpe auch mit Radiatoren kombinierbar. Voraussetzung ist allerdings, dass das Haus bereits einen hohen Dämmstandard aufweist. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Heizsysteme, die Vorlauftemperaturen über 50 Grad benötigen, nicht wirtschaftlich mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe betrieben werden können. Haben sie also Radiatoren, aber ein gut gedämmtes Haus und eine niedrige Heizungsvorlauftemperatur, steht der Installation einer Wärmepumpe nichts im Weg.

Tipp: Lassen Sie die Eignung Ihres Hauses für eine Wärmepumpe immer durch einen Fachbetrieb prüfen.

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Das Prinzip einer Fußbodenheizung

Eine Fußbodenheizung ist eine sogenannte Flächenheizung. Während Radiatoren ihre Wärme über Heizkörper in den Raum abgeben, nutzt eine Fußbodenheizung die gesamte Bodenfläche. Dadurch, dass eine Fußbodenheizung Wärme über eine viel größere Fläche abgibt als klassische Heizkörper, benötigt sie eine deutlich niedrigere Vorlauftemperatur. Damit die Wärme über die Bodenfläche abgegeben werden kann, werden unterhalb des Bodenbelags Heizungsrohre verlegt, die mit warmem Heizungswasser durchflossen werden.

Neben Warmwasser führenden Fußbodenheizungen, gibt es auch Elektro-Fußbodenheizungen, bei denen Widerstandskabel oder Heizfolien unter, im oder auf dem Estrich angebracht sind. Diese Systeme kommen allerdings deutlich seltener zum Einsatz.

Da Fußbodenheizungen zu einem hohen Anteil Strahlungswärme abgeben, kann die Raumtemperatur um 1-2 Grad abgesenkt werden ohne dass Behaglichkeit eingebüßt wird. Insgesamt können mit einer Fußbodenheizung Energieeinsparungen von etwa 6-12% erzielt werden.

Vergleich von Radiatoren und Fußbodenheizung

 RadiatorenFußbodenheizung
VorlaufzeitHeizwärme wird bereits nach wenigen Minuten abgegebenträge Reaktionszeit, dauert teilweise 12h bis der Raum warm wird, wenn vorher unbeheizt
Vorlauftemperaturhoch 45-60 Gradmax. 35 Grad → energiesparender, optimal für die Kombination mit einer Wärmepumpe
Kostenim Neubau vergleichbar mit Fußbodenheizung, im Altbau günstigerim Neubau vergleichbar mit Radiatoren, Nachrüstung im Altbau teurer
Ästhetiksichtbare Heizkörper im RaumHeizung nicht sichtbar
Raumklimatrockenes Raumklima (“Heizungsluft”)verminderte Staubaufwirblung, gutes Raumklima, trockene warme Luft nur am Boden verhindert dort Milben und Pilze

Das sollten Sie bei der Auswahl Ihrer Fußbodenheizung beachten

Nass- oder Trockenverlegung? Welche Verlegungsart eignet sich besser für den Betrieb einer Wärmepumpe?

Nassverlegung

Bei einem Nasssystem sind die wasserführenden Rohre direkt im Estrich verlegt. Auf ein Rohr kommt etwa 45-70 mm Estrich. Die Rohrschlangen liegen auf Trägermatten und werden mit Rohrschellen befestigt. Durch die direkte Verbindung von Rohren und Estrich, ist die Wärmeübertragung zum Fußboden bei der Nassverlegung sehr gut. Daher ist die Nassverlegung zum Betrieb einer Wärmepumpe ideal.

Was ist ein Estrich?

Der Estrich ist eine Schicht aus Estrichmörtel, die direkt auf den tragenden Untergrund oder auf eine auf dem Untergrund liegende Dämmschicht, aufgetragen wird. Der Estrich dient als Untergrund für den Fußbodenbelag und gewährleistet, dass die Bodenfläche gleichmäßig ist und auf einer Höhe liegt.

Trockenverlegung

Bei einer Trockenverlegung hingegen werden die Rohre auf einer Dämmschicht verlegt. Diese hat bereits vorgefertigte Rinnen oder Kanäle. Daher kann auf eine zusätzliche Fixierung der Rohrleitungen zumeist verzichtet werden. Auf die Heizungsrohre werden dann entweder Trockenbauplatten oder Holzspan gelegt. Alternativ kann auch eine Estrichschicht von etwa 45 mm aufgetragen werden.

Der Vorteil der Trockenverlegung: die Heizungsrohre können sich besser ausdehnen. Allerdings ist die Wärmeübertragung bei der Trockenverlegung gemindert. Dadurch ist eine höhere Heizungsvorlauftemperatur nötig und die Wärmepumpe muss mehr Arbeit leisten. Deshalb ist die Trockenverlegung für den Betrieb einer Wärmepumpe ungünstiger als die Nassverlegung.

Rohrführung

Um die Wärmepumpe möglichst effizient zu betreiben und die niedrigen Vorlauftemperaturen der Fußbodenheizung zu nutzen, sollten Sie darauf achten, dass ihr Fußboden möglichst gleichmäßig beheizt wird.

Einzelraumtemperaturregelung

In der Energieeinsparverordnung (EnEV) ist vorgeschrieben, dass beim Einbau einer neuen Heizanlage, wie einer Fußbodenheizung, eine Einzelraumregelung gegeben sein muss. Das bedeutet die Raumtemperatur muss in jedem Raum durch spezielle Einrichtungen separat geregelt werden können. Eigentlich wäre eine Einzelraumregelung aufgrund des Selbstregeleffekts bei wärmepumpenbetriebenen Fußbodenheizungen nicht nötig, dennoch sind diese nicht von der Pflicht eine Einzelraumtemperaturregelung ausgenommen.

Es gibt allerdings eine Sonderregelung: Die Pflicht zur Einzelraumregelung gilt bei wärmepumpenbetriebenen Fußbodenheizungen in Ein- und Zwei-Familienhäusern bereits als erfüllt, wenn der Selbstregeleffekt durch genügend Heizwasser und eine niedrige Vorlauftemperatur sichergestellt ist und Nebenräume wie Kinderzimmer mit Einzelraumreglern ausgestattet sind. Die Raumtemperatur im Führungsraum (Wohnzimmer, Esszimmer) kann direkt über die Regelung der Wärmepumpe gesteuert werden.

Selbstregeleffekt

Heizt sich ein Raum im Sommer durch externe Einflüsse, wie eine starke Sonneneinstrahlung auf, reduziert sich die Wärme, die über die Fußbodenheizung abgegeben wird, da der Temperaturunterschied zwischen Raumluft und Boden kleiner wird. Eine sinkende Raumtemperatur führt umgekehrt automatisch zu einer verstärkten Wärmeabgabe über die Fußbodenheizung. Der Selbstregeleffekt ist je nach Gebäude und Art der Fußbodenheizung unterschiedlich stark.

Um die Einzelraumregelung zu ermöglichen, sollte ein dezentrales Verteilsystem der Fußbodenheizung gewählt werden. Bei der dezentralen Verteilung der Heizkreisverteiler wird zumeist in der Wandfläche eines jeden Raumes ein Verteilerkasten installiert. Für den Betrieb einer Wärmepumpe kann eine dezentrale Verteilung mit Bypass-System sinnvoll sein, da dieses einen ständigen Heizwasserdurchlauf garantiert und so einen gleichmäßigen Betrieb der Wärmepumpe ermöglicht.

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