Brennstoffzellenheizung oder Wärmepumpe: Welches Heizsystem sollte ich auswählen?

Wärmepumpen – Heizen ohne Emissionen

Die Wärmepumpe kommt quasi ohne Emissionen aus, da sie Umweltenergie nutzt, um damit Heizenergie zu produzieren. Zwar benötigt sie Strom für den Betrieb, mit Ökostrom heizt sie jedoch komplett CO2-neutral. Die Umweltenergie bezieht die Wärmepumpenheizung aus der Luft, dem Wasser oder der Erde. Entsprechend unterschiedlich fallen die Systeme aus.

Während die Luft-Wasser-Wärmepumpe die Wärmeenergie aus der Außen- bzw. Umgebungsluft bezieht, greift die Erdwärmepumpe die in der Erde gespeicherte Wärme auf. Eine Wasserwärmepumpe hingegen kann den im Grundwasser vorhandenen Wärmevorrat für das Heizen nutzen.

Unabhängig von der Art der Wärmepumpe ist die Funktionsweise gleich. Über eine Sonde wird Wärmeenergie an ein Trägermedium, vornehmlich Wasser, übertragen. Dieses Trägermedium fließt zu einem Kondensator mit Kältemittel. Dieses verdampft und setzt dabei Wärme frei. Über einen Wärmetauscher wird Wasser erwärmt, das in die Heizungsanlage oder in einen Pufferspeicher gepumpt wird. Nachdem das Kältemittel sich abgekühlt und kondensiert hat, fließt es zurück und der Wärmekreislauf beginnt von vorn.

Brennstoffzellenheizung – Wärme und Strom aus Gas und Wasserstoff

Eine Brennstoffzellenheizung besteht vor allem aus einer Brennstoffzelle, die Wasserstoff in seine Bestandteile Wasser und Sauerstoff trennt. Durch diese Trennung entstehen Wärme und Strom. Bis flächendeckend Wasserstoff über ein Leitungssystem in Haushalten verfügbar ist, wandelt die Brennstoffzellenheizung zunächst Erdgas in einem sogenannten „Reformator“ mithilfe von Wasserdampf in Wasserstoff um.

Die von der Brennstoffzelle erzeugte Wärme gelangt über einen Wärmetauscher ins Heizsystem des Gebäudes. Der Strom kann direkt im Gebäude genutzt werden. Überschüssig selbst erzeugter Strom lässt sich in das öffentliche Stromnetz einspeisen.

Vorteile der Wärmepumpe im Überblick

Wer sich für eine Wärmepumpe entscheidet, kann von vielen Vorteilen beim Heizen mit Umweltwärme profitieren:

• Heizen ohne Emissionen
• Unabhängig ggü. steigenden Preisen für Gas oder Öl
• Kein Schornstein notwendig
• Wartungsarmes Heizsystem
• Nutzung von kostenloser Umweltwärme
• Hohe Energieeffizienz
• Hohe BEG Förderung bis zu 70 Prozent

Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn sie mit größeren Heizkörpern oder einer Flächenheizung in einem gut wärmegedämmten Gebäude eingesetzt werden. Denn je geringer die Vorlauftemperatur des Heizsystems und je weniger Heizlast erforderlich ist, desto weniger Strom wird für die Arbeit des Kondensators benötigt.

Wärmepumpen mit Erdsonde arbeiten in der kalten Jahreszeit effizienter, weil sie sich von einer konstanten Wärmequelle speisen. Luft-Wärmepumpen benötigen an kalten Tagen etwas mehr Energie, um die Umweltwärme auf ein höheres Wärmelevel zu bringen. Durch ihre einfache Installation und den daraus resultierenden geringeren Kosten sind Luft-Wasser-Wärmepumpen jedoch die gängigsten Wärmepumpen im privaten Bereich.

Vorteile der Brennstoffzellenheizung im Überblick

Die Brennstoffzellenheizung, auch „Wasserstoffheizung“ genannt, hat viele Vorzüge, die hier kurz aufgeführt werden:

• Erzeugt Strom und Wärme
• Läuft sehr geräuscharm
• Geringer Platzbedarf
• Wartungsarmes Heizsystem
• Hohe staatliche Förderung bis 70 Prozent (nur bei Verwendung von grünem oder blauem Wasserstoff oder Biomethan)

Mit einer Brennstoffzelle nutzen Sie nicht nur ein komfortables Heizgerät, sondern Sie können sich durch die eigene Stromproduktion unabhängiger von Stromanbietern machen. Trotz der Abgabe für den selbst produzierten Strom ist Ihr eigener Strom deutlich günstiger. Außerdem können Sie bei nicht benötigter Energie von einer Einspeisevergütung profitieren, wenn Sie die staatliche Förderung nicht in Anspruch genommen haben.

Für wen ist die Wärmepumpe geeignet?

Moderne Wärmepumpen sind in Neubauten, aber auch in Altbauten gut einsetzbar. Im Privatbereich werden Sie vor allem in Ein- oder Zweifamilienhäuser eingesetzt. Dabei sind sie als alleiniges Heizsystem vollkommen ausreichend, ein Hybridsystem aus bspw. Wärmepumpe und Gasheizung ist nicht notwendig. Vor dem Einsatz ist es sinnvoll, den energetischen Zustand des Hauses von einem Fachmann prüfen zu lassen. Falls eine Optimierung nötig sein sollte, besteht diese oftmals aus dem Einsatz neuer Türen und Fenster, die eine bessere Dämmung aufweisen. Wenn die aktuellen Heizkörper zu klein für das effiziente Heizen mit Wärmepumpe sind, können diese gegen größere ausgetauscht werden. Mit der thermondo Wärmepumpe können schon heute bis zu sechs Millionen Bestandsbauten effizient heizen.

Durch die konstanteren Temperaturen in der Erde und dem Grundwasser sind Erd-Wärmepumpen oder Wasser-Wärmepumpen etwas effizienter. Dafür ist ihre Installation aufwändiger und sehr teuer, da entweder Erdsonden verlegt werden müssen, eine Grundwasseranalyse durchgeführt werden muss oder eine Bohrung für die Tiefensonde erforderlich ist. Solche Wärmepumpen sind im Privatbereich eher selten anzufinden und nur für Hausbesitzer geeignet, die eine ausreichend große Gartenfläche für die Erdsonden zur Verfügung stellen können oder deren Grundstück eine Tiefenbohrung ermöglicht. Vor einer Bohrung muss deshalb unbedingt das zuständige Bergbauamt hinzugezogen werden. Für die Bauarbeitern sollten ca. 8 Monate eingeplant werden.

Für Luft-Wasser-Wärmepumpen sind keine Genehmigungen oder Bauarbeiten erforderlich. Sie werden meist außerhalb des Hauses aufgestellt und können binnen weniger Tage installiert werden. Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten sehr effizient und können ein Eigenheim auch bei starken Minusgraden problemlos mit ausreichend Wärme und Warmwasser versorgen.

Übrigens: Wird in einem Gebäude bereits eine Photovoltaik-Anlage eingesetzt, kann diese umweltfreundlichen Strom für die Wärmepumpe bereitstellen.

Für wen ist die Brennstoffzelle geeignet?

Für den Betrieb einer Brennstoffzellenheizung wird zunächst ein Gasanschluss benötigt. Nachteil daran ist, dass Brennstoffzellenheizungen für ihren Betrieb trotz alledem Gas benötigen und nicht unabhängig ggü. steigenden Gaspreisen sind. Dies schmälert das Argument der autarken Energiegewinnung etwas.

Dank der kompakten Bauweise und der hohen Leistung eignen sich Wasserstoffheizungen für die Wärme- und Stromversorgung von Einfamilien- oder Doppelhäusern mit konstantem und hohen Energiebedarf. Eine Rolle spielt dabei auch der energetische Zustand des Hauses, den sie vor Einbau des Systems prüfen lassen sollten. Brennstoffzellenheizungen weisen eine besonders hohe Stromkennzahl auf, daher kommen sie bei gleicher Laufzeit auf den doppelten Ertrag eines Blockheizkraftwerks (BHKW).

Doch nur durch eine kontinuierliche Wärmeproduktion kann das System Strom erzeugen. Brennstoffzellenheizungen sind daher nur dann wirklich sinnvoll, wenn der erzeugte Strom auch selbst verbraucht wird. Der zu viel produzierte Strom kann unter Umständen zwar in das Stromnetz eingespeist und wieder verkauft werden, jedoch erhält man dafür nur etwa ein Drittel des üblichen Strompreises. Für Wohnungen oder kleine Haushalte ist die Brennstoffzelle daher weniger geeignet.

Brennstoffzellenheizung vs. Wärmepumpe: Kosten + Förderung

Die Gesamtkosten für eine Brennstoffzellenheizung liegen inkl. Installation bei etwa 30.000 bis 35.000 Euro. Die Förderung erfolgt im Rahmen des BEG. Allerdings muss die Brennstoffzellenheizung ausschließlich mit grünem oder blauem Wasserstoff oder Biomethan betrieben werden, um eine Förderung zu erhalten.

Die Kosten für eine Wärmepumpe unterscheiden sich je nach Art. Für eine Luft-Wasser-Wärmepumpen sollten Sie, je nach Leistungsklasse, inkl. Installation, mit 27.000 bis 40.000 Euro rechnen.

Hinweis: Die thermondo Wärmepumpe erhalten Sie bei einer Leistung von 12 kW ab 32.500 Euro. Mit der Förderung von bis zu 70 Prozent bei 30.000 Euro förderfähigen Kosten, sind das am Ende Kosten von nur noch 11.500 Euro.

Erd- und Wasser-Wärmepumpen liegen durch ihren hohen Installationsaufwand bei ca. 40.000 bis 45.000 Euro. Die Förderung für Wärmepumpen ist einheitlich gestaltet und kann bis zu 70 Prozent betragen. So erhalten Sie seitens des BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) bereits 30 Prozent als Basiszuschuss für die Anschaffung einer Wärmepumpe zurück. Wenn Sie frühzeitig Ihre alte Heizung (bspw. Gas-, Öl- oder Biomasseheizung) gegen eine Wärmepumpe tauschen, erhalten Sie max. 20 Prozent Klimageschwindigkeits-Bonus. Eigentümer mit geringerem zu versteuernden Einkommen (max. 40.000 Euro jährlich/pro Haushalt) steht zusätzlich ein Einkommens-Bonus von 30 Prozent zu. Nutzt die Wärmepumpe ein natürliches Kältemittel oder
als Energiequelle Erd-, Wasser- oder Abwärme, wird ein Effizienz-Bonus von 5 Prozent gezahlt. Die verschiedenen Förderkomponenten können miteinander kombiniert werden, sind jedoch auf max. 70 Prozent Förderung begrenzt.

Für ein Einfamilienhaus sollten Sie rund 1.400 bis 2.000 Euro Stromkosten (gem. aktuellem Strompreis von 30 Cent pro kWh - Stand September 2023) jährlich für die Nutzung der Wärmepumpe einkalkulieren.

Fazit: Brennstoffzellenheizung vs. Wärmepumpe

Beide Systeme punkten durch ihre umweltfreundliche Art der Energiegewinnung. Die Wärmepumpe kommt dabei gänzlich ohne Emissionen aus – wenn Sie Ökostrom für den Betrieb nutzen, heizen Sie sogar komplett CO2-neutral. Das Heizen mit ihr ist nicht an besondere Vorgaben geknüpft, sondern an die individuellen Bedürfnisse eines jeden Eigenheimbesitzers angepasst. Durch den großen Technologievorsprung heizen Wärmepumpen auch in Altbauten mittlerweile sehr effizient und können dort problemlos als alleiniges Heizsystem genutzt werden.

Brennstoffzellenheizungen benötigen einen permanent hohen Wärmebedarf, um Strom erzeugen zu können. Sie sind nur dann wirklich wirtschaftlich, wenn der erzeugte Strom für den Eigenverbrauch genutzt wird. Zudem benötigen sie Gas für ihren Betrieb, was die Abhängigkeit ggü. fossilen Brennstoffen aufrechterhält. Bei einem hohem und konstanten Maß an Wärme- und Stromverbrauch kann eine Brennstoffzellenheizung jedoch durchaus lohnenswert sein.

Für beide Systeme empfiehlt es sich, den energetischen Zustand des Hauses vorab prüfen von einem Fachmann prüfen zu lassen. So kann das jeweilige System effizient und sparsam arbeiten.

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Unabhängig davon, welches Heizsystem später realisiert werden soll: Nutzen Sie die Beratungskompetenz der Heizungsexperten von thermondo. Gemeinsam können Sie entscheiden, ob die Wärmepumpe die bessere Lösung für Ihren Heizkomfort und Ihr Gebäude ist. Nutzen Sie einfach unseren Heizungsplaner und erhalten Sie Ihr Festpreisangebot. Die Wärmepumpe erhalten Sie bei uns im Komplettpaket, d. h. wir übernehmen alle Schritte des Heizungswechsels, während Sie sich zurücklehnen können. Auch um die Entsorgung der alten Heizung müssen Sie sich nicht kümmern, diese ist, wie auch jegliche Kommunikation und Planung mit externen Stellen, Teil unserer Komplettleistung.