Schlagwort-Archive: Wärmepumpe

Dies ist ein Gastartikel von Tanja Schwarz von
Heliotherm Wärmepumpentechnik Ges.m.b.H
.

Im Einklang mit der Natur heizen – es klingt so schön und für viele Laien gleichzeitig utopisch. Schließlich sind weder Heizöl noch Erdgas besonders umweltfreundliche Alternativen. Genau hier kommen Wärmepumpen ins Spiel. Denn sowohl Erdreich, Luft als auch Wasser stehen in unseren Kreisen praktisch unbegrenzt zur Verfügung und erhalten durch ihre Nutzung keinen Schaden. Aus diesem Grund lässt sich hier viel umweltfreundlicher agieren und der finanzielle Aspekt ist nicht zu vernachlässigen.

Die Funktion der Wärmepumpen
Man kann sich eine Wärmepumpe vorstellen wie einen Kühlschrank – nur eben umgekehrt. Die Wärmepumpe ist ein geschlossener Kreislauf aus einer Wärmequellenanlage, einer Wärmepumpe und dem Wärmeverteil- und Speichersystem. Einer natürlichen Wärmequelle wird Wärme entzogen, um sie für den Heizbetrieb zu nutzen.

Ein Kältemittel hat die Aufgabe, die Wärme zu übertragen und zu transportieren. Im Verdampfer kocht das flüssige Kältemittel schon bei sehr niedrigen Temperaturen und wird gasförmig. Durch die Komprimierung im Verdichter steigt die Temperatur des Gases weiter und wird im Wärmetauscher auf das Heizsystem übertragen.


Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Es gibt 3 verschiedene Arten von Wärmepumpen:

  • Die Luftwärmepumpe: Die Installation von Luftwärmepumpen verursacht die geringsten Kosten, da keine Bohrungen notwendig sind, keine Kollektoren verlegt werden müssen und man auch keine Genehmigungen benötigt. Die Luftwärmepumpe gewinnt ihre Energie aus der Außenluft.
  • Die Wasserwärmepumpe: Eine Grundwasser Wärmepumpe zu erschließen, ist mit höherem Aufwand verbunden. Meist müssen Brunnen gebohrt werden, was nicht immer und überall möglich ist. Dafür wird man mit der am effizientesten arbeitenden Wärmepumpe belohnt.
  • Die Erdwärmepumpe: Ãœber Erdreichkollektoren und Erdwärmesonden wird die im Erdreich gespeicherte Sonnenenergie nutzbar. Das Erdreich ist eine sehr dankbare Wärmequelle, da die Bodentemperatur das ganze Jahr über relativ konstant ist.

Vor- und Nachteile von Wärmepumpen

Wie jedes Heizsystem bringen auch Wärmepumpen ihre speziellen Vor- und Nachteile mit. Diese variieren zwar je nach Modell, doch ein paar Eigenschaften haben sie gemeinsam.

Vorteile

  • Für Wärmepumpen sind staatliche Förderungen möglich.
  • Mit der Wärmepumpe lässt sich viel Geld sparen, da die Betriebs- und Wartungskosten vergleichsweise gering sind.
  • Sie sind ökologisch sinnvoll, da sie mit erneuerbaren Energien arbeiten.
  • Meist erhält man günstige Stromtarife für Wärmepumpen.
  • Sie machen den Betreiber unabhängig von fossilen Brennstoffen und dem Öl- und Erdgasmarkt.

Nachteile

  • Die Anschaffungskosten sind im Vergleich zu herkömmlichen Heizgeräten etwas höher.
  • Nur bei zuverlässigen Herstellern und speziell geschulten Installateuren kann die Wirtschaftlichkeit garantiert werden.

Für wen eignen sich Wärmepumpen?
Wer gerade dabei ist, ein Eigenheim zu planen, hat die besten Voraussetzungen für eine Wärmepumpe. Aber auch bei der Sanierung eines Altbaus ist das Heizsystem eine gute Ergänzung. Allerdings empfiehlt sich eine Wärmepumpe nur bei wärmegedämmten Häusern! Besonders effizient funktionieren sie auch bei möglichst großflächigen Heizsystemen, beispielsweise bei einer Fußbodenheizung.

Bei der Entscheidung für eine Wärmepumpe spielen mehrere Faktoren eine nicht ganz unwichtige Rolle. Zum einen ist die Entscheidung abhängig vom Budget. Danach muss noch herausgefunden werden, ob genug Platz für Erdkollektoren oder Erdsonden vorhanden ist, beziehungsweise ob es möglich ist, einen Brunnen zu bauen, um das Grundwasser anzuzapfen. Luft Wärmepumpen sind praktisch immer möglich.

Preise und ökonomisches Potenzial von Wärmepumpen

Wie viel die Anschaffung kosten wird, hängt davon ab, welche Art der Wärmepumpe es werden soll. Luftwärmepumpen sind eher unkompliziert in der Anschaffung, während Wasserwärmepumpen, für die erst ein Brunnen gebaut werden muss, teurer in der Anschaffung und der Installation ausfallen.
Ob sich die Wärmepumpe auszahlt, hängt von der Leistung ab, die sie tatsächlich bringt. Hier kommt es auf die Jahresarbeitszahl an.

Umweltfreundliche Alternative zu anderen Heizsystemen
Wie bereits erwähnt, ist die ökologische Nachhaltigkeit ein wichtiger Anreizfaktor für Wärmepumpen. Als Wärmequellen dienen Außenluft, Erdreich oder Grundwasser – allesamt erneuerbare Energien, die fast unbegrenzt zur Verfügung stehen.
Heizöl und Erdgas werden somit nicht mehr benötigt. Zudem entstehen durch die Wärmepumpe weniger CO2-Emissionen und keine Verbrennungsrückstände. Die gesetzlichen Anforderungen aus dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWÄrmeG) und der Energieeinsparverordnung (EnEV) werden von den Wärmepumpen voll und ganz erfüllt.

Wärmepumpen stellen eine umweltschonende Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen dar. Sie erweisen sich als praktisch und ressourcenschonend. Ein besonderer Anreiz für Wärmepumpen ist auch, dass sie das Haushaltsbudget schonen – unter den richtigen Voraussetzungen. Hier gilt es, sich für das richtige Modell zu entscheiden und alle Maßnahmen zu treffen, die die Arbeit der Wärmepumpe unterstützen.

Der SolarEis-Speicher ist ein unterirdischer Wassertank, der Energie aus Sonnenkraft, Lufttemperatur und Erdwärme speichert und über eine Wärmepumpe abgibt. Dabei nutzt der SolarEis-Speicher den physikalischen Effekt der sogenannten Kristallisationswärme, der beim Gefrieren von Wasser auftritt: Bei diesem Prozess wird ebensoviel Energie frei wie sie auch dann entsteht, wenn man 80 Grad heißem Wasser die Wärme bis auf Null Grad entzieht. Dem Erfinder des SolarEis-Speichers und Geschäftsführer von isocal, Alexander von Rohr, gelang es, die beim Gefrieren normalerweise erzeugte Sprengkraft des Eises zu bändigen und so die Kristallisationswärme für die Gebäudetechnik nutzbar zu machen.

Mit dem SolarEis-Speichersystem können Räume in den Wintermonaten ungewöhnlich kostengünstig beheizt werden: Eigenheimbesitzer berichten über Heizkosten von circa 30 Euro pro Monat – inklusive der Betriebskosten für die Anlage. Im Sommer wird der SolarEis-Speicher zur nahezu kostenneutralen „Klimaanlage“ – es wird lediglich Strom für eine kleine Umwälzpumpe benötigt, die kühles Wasser ins Haus leitet. Durch die Nutzung mehrerer regenerativer Energiequellen und den vollständigen Verzicht auf chemische Mittel ist das System besonders umweltfreundlich und gleicht die Schwächen herkömmlicher Wärmepumpen aus: Weder sind Gebäudeschäden zu befürchten, wie sie gelegentlich bei Tiefbohrungen für Grundwasser-Wärmepumpen zu beobachten waren. Noch lässt die Leistung an extrem kalten Wintertagen nach, wie dies oft bei einfachen Luft-Wärmepumpen der Fall ist. Auch der Einsatz in Wasserschutzgebieten stellt für den SolarEis-Speicher kein Problem dar: So nutzt etwa das in einem Schutzgebiet gelegene neue Stuttgarter Stadtarchiv einen 385 m3 großen SolarEis-Speicher, um eine konstante Temperatur für die empfindlichen Archivalien zu gewährleisten. Neben Großprojekten wie Verwaltungsgebäuden oder Gewerbeparks kommt der SolarEis-Speicher hauptsächlich in Eigenheimen zum Einsatz.

Quelle: Pressemitteilung, 14.09.2010

In unserem heutigen Artikel beschreiben wir die dritte gängige Art der Beheizung eines Gebäudes mit erneuerbaren Energien: Die Wärmepumpenheizung.

Die Wärmepumpenheizung entzieht der Umwelt (umgebende Luft, Grundwasser oder Erdreich) Wärmeenergie und hebt diese mittels einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau an, um damit Gebäude beheizen zu können.

Entgegen landläufiger Meinung enthält auch ein 3 °C kalter Gegenstand noch viel Wärmeenergie, weil seine Temperatur deutlich über dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) liegt. Einen Teil dieser Energie kann man entziehen, wenn man ihn weiter abkühlt. Die dazu erforderliche Anlage ist technisch fast wie ein Kühlschrank aufgebaut, hat jedoch deutlich mehr Antriebsleistung und heißt Wärmepumpe. Der Einsatz ist umso sinnvoller, je geringer die gewünschte Temperaturdifferenz zwischen dem Wärmereservoir (z.B. Grundwasser von 7 °C) und dem Heizungs-Vorlauf ist. Die meisten Wärmepumpen können keine Vorlauftemperatur höher als 60 °C erzeugen. Eine Leistungszahl größer als 4 bringt zufriedenstellende Ergebnisse (Erdwärme). Eine niedrige Wärmeträgertemperatur (Vorlauftemperatur) kann insbesondere mit Fußbodenheizungen erreicht werden, da die Wärmeübertragungsfläche sehr groß ist. Ferner muss eine sehr gute Wärmedämmung für das zu beheizende Gebäude angestrebt werden, um bei geringem Wärmebedarf eine geringe Vorlauftemperatur des Wärmeträgers fahren zu können.

Wie funktioniert eigentlich eine Wärmepumpe? Die Wärmepumpe hat einen Verdichter, der elektrisch oder durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der Verdichter komprimiert ein Kältemittel auf einen höheren Druck, wobei es sich erwärmt. Die beim nachfolgenden Abkühlen und Verflüssigen des Kältemittels freigesetzte Energie wird in einem Wärmeüberträger auf das Wärmeträgermedium des Heizkreises, meistens Wasser oder Sole, übertragen. Das Kältemittel wird anschließend an einem Expansionsventil entspannt und es kühlt sich ab. Das kalte Kältemittel wird dem Verdampfer (Erdsonden, Luftverdampfer) zugeführt und es geht durch Aufnahme von Umgebungswärme in einen gasförmigen Zustand über.

Ein Nachteil der Wärmepumpe ist der deutlich höhere apparative Aufwand. Besonders kostenintensiv sind wirkungsvolle Verdampfer (Erdsonden, erdverlegte Flächenverdampfer). Die Investitionen gegenüber einem konventionellen Gas- oder Heizölbrenner sind zwar deutlich höher, dafür ist aber der regelmäßige Aufwand für Wartung und Instandhaltung geringer (Keine Reinigungs- bzw. Schornsteinfegerkosten)

In unserem nächsten und damit diese Serie abschließenden Beitrag werden wir staatliche Fördermöglichkeiten und Zuschüsse für energetische Modernisierungsmaßnahmen beschreiben.

Wir würden uns freuen, wenn Sie trotz Ihrer sicherlich schon auf Hochtouren laufenden Weihnachtsvorbereitungen weiterhin interessiert sind.