Wärmepumpe

Von: Wolfgang Lippmann Umwelt Engineering  16.09.2009
Keywords: Heizung, Sanierung, Klima

Angesichts steigender Energiekosten verspricht eine Wärmepumpe durch Nutzung von Umweltwärme mehr Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern. Nur unter den richtigen Rahmenbedingungen hilft eine Wärmepumpe tatsächlich, Energie und Kosten zu sparen.
Vor allem im Neubau kann eine Wärmepumpe eine gute Alternative zu konventionellen Heizungssystemen sein. Gut geplant und ausgeführt verma sie einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten und den Kohlendioxidausstoß um bis zu 30 Prozent zu senken. In Kombination mit unserer Hüllflächentemperierung sogar bis zu 80%.

Häuser, die mit einer Wärmepumpe beheizt werden, benötigen weder Schornstein noch Brennstofflager oder Gasanschluss. Außerdem braucht die Wärmepumpe nur selten gewartet zu werden. Bei richtiger Auslegung und sachgerechter Installation hat die Wärmepumpe also einige Vorteile.
Bei einer Erd- oder Grundwasser- Wärmepumpe sind die Anschaffungskosten hoch. Die preiswerteren Luft-Wärmepumpen sind aber nur unter optimalen Bedingungen wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll.

Ob sich der Einbau einer Wärmepumpe lohnt und welche Wärmepumpe sich empfiehlt, ist nur im Einzelfall zu beurteilen.

Die Wärmepumpe können einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, wenn sie richtig geplant ist. Die Effizienz einer Wärmepumpe lässt sich an der so genannten Jahresarbeitszahl ablesen. Um nennenswert fossile Energie und damit Kohlendioxid einzusparen, ist eine Jahresarbeitszahl von deutlich über drei erforderlich. Eine gute Wärmepumpe hat eine Jahresarbeitszahl von vier, In Kombination mit unserer Hüllflächentemperierung sogar als Gesamtsysten bis zu 8. Bei einer Wärmepumpe mit niedrigerer Jahresarbeitszahl als drei wird für die Wärmeerzeugung mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre ausgestoßen als mit einer Gas- oder Ölheizung.

Die Wärmequellen für eine Wärmepumpe liegen vor der Haustür und sind schier unerschöpflich. Das Funktionsprinzip ist bei allen Wärmepumpen gleich: Die in der Umwelt auf niedrigem Temperaturniveau vorhandene Wärme wird auf ein höheres Temperaturniveau gepumpt und so für Heizung und Warmwasser nutzbar.

Das Wirkungsprinzip einer Wärmepumpe kennt man vom Kühlschrank: Mit einem Kompressor wird dem Innenraum Wärme entzogen  Die entzogene Wärme wird an die Umgebung abgegeben.

Bei einer Wärmepumpe läuft dieser Prozess im Grunde umgekehrt ab: Die Wärmepumpe zieht die Wärme aus der Umwelt. Diese Wärme wird mit einem Kompressor auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dann in ein Heizungs- und Warmwassersystem eingespeist. Für diesen Prozess braucht eine Wärmepumpe Strom.

Erdreich eignet sich gut als Energiequelle für eine Wärmepumpe. Die Erdwärmepumpe kann deshalb in der Regel das ganze Jahr über betrieben werden.
Die Erdwärmepumpe entzieht dem Erdreich entweder durch Sonden oder über Flächenkollektoren die enthaltene Wärme. Besonders effektiv arbeitet die Erdwärmepumpe bei feuchtem Boden, da die Wärmeübertragung dann besser funktioniert.
Unsere Wärmepumpe kann sogar zur sommerlichen Kühlung des Hauses beitragen. Dazu wird im Sommer die Kühle aus dem Erdreich genutzt, um das Haus angenehm zu temperieren. Das spart gegenüber einer konventionellen Klimaanlage erheblich Energie.
Unsere Wärmepumpe arbeitet wesentlich effizienter, weil die Temperaturdifferenz zwischen der genutzten Umweltwärme und der benötigten Heizwärme wegen der Hüllflächentemperierug wesentlich niedriger als bei herkömmlichen Anlagen ist. Daher nutzt unsere Wärmepumpe eine möglichst warme Quelle und wird mit unserer Hüllflächentemperierung kombiniert. Die Hüllflächentemperierung arbeitet mit niedrigen Vorlauftemperaturen. Herkömmliche Heizkörper werden dagegen auf circa 55 °C erwärmt.

Bereits etwa eineinhalb Meter unter der Erde ist schon genug Wärme vorhanden, die für eine Wärmepumpe genutzt werden kann. Diese Wärme wird über Erdkollektoren gesammelt und über ein Leitungsnetz zur Wärmepumpe transportiert.
Erdkollektoren brauchen verhältnismäßig viel Platz und empfehlen sich daher nur, wenn ein ausreichend großer und möglichst sonniger Garten vorhanden ist.

Ist nur wenig Platz im Garten vorhanden oder ist er stark verschattet, kann eine Erdsonde eine Alternative sein.

Die Grundwasser-Wärmepumpe (auch Wasser/Wasser- Wärmepumpe genannt), wie die Erdwärmepumpe auch, kann das ganze Jahr über Wärme bereitstellen.
Über einen Förderbrunnen entzieht die Wärmepumpe dem Grundwasser die Wärme und speist sie in das Heizungssystem ein. Der Bau der Brunnen muss behördlich genehmigt werden.

Die Luft-Wärmepumpe (auch Luft/Wasser-Wärmepumpe genannt) nutzt als Wärmequelle die Umgebungsluft. Die Luft wird aus der Umgebung angesaugt. Aus diesem Grund ist diese Form der Wärmepumpe in der Anschaffung günstig und die Installation besonders einfach.

An kalten Wintertagen, wenn für die Heizung viel Wärme gebraucht wird, ist die Quelle ebenfalls kalt und kann nur wenig Wärme an die Wärmepumpe abgeben. Dann braucht die Luft- Wärmepumpe eine direkte Strom-Nachheizung. Das treibt die Betriebskosten in die Höhe und verschlechtert die Jahresarbeitszahl, sodass die Wärmepumpe sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch bedenklich wird. Deshalb kann die Luft-Wärmepumpe, trotz der geringeren Anschaffungskosten, nur in Ausnahmefällen empfohlen werden.

Eine Sonderform ist die Luft/Luft-Wärmepumpe in Wohnungslüftungsanlagen zur Wärmerückgewinnung. Diese Anlagen sorgen nicht nur für frische Luft, sondern sind anfällig gegen Schimmel und Verkeimung.

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