Wärmepumpen

Wärmepumpen bieten eine hervorragende Möglichkeit, die Wärme aus dem Erdreich, der Luft oder dem Grundwasser zu nutzen. Entweder zur Heizung, Warmwasserbereitung oder Kühlung.

Prinzip der WärmepumpeVereinfacht ausgedrückt funktioniert eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, der Wärme aus seinem Inneren mithilfe eines Kompressors nach außen transportiert. Die Wärmepumpenheizung nutzt die Wärme aus der Umwelt, bringt sie auf ein höheres Niveau und nutzt diese zur Raumheizung und Warmwassererwärmung.

1. Verdampfen:  Das Kältemittel nimmt die Umweltwärme auf, erwärmt sich dabei und verdampft.
2. Verdichten: Das Kältemittel wird mit einem elektrischen Kompressor verdichtet und erreicht durch den Druck eine höhere Temperatur.
3. Verflüssigen:  Das Kältemittel gibt im Wärmetauscher die Wärme an das Heizungswasser ab, kühlt ab und verflüssigt sich wieder).
4. Entspannen: Der Druck wird über ein Expansionsventil wieder abgebaut.

Bauarten

Wärmepumpen werden danach unterschieden, welche Umweltenergie sie nutzen. Neben den einfacheren Bezeichnungen Erd-, Luft- oder Grundwasser-Wärmepumpe sind die Fachbegriffe Sole-Wasser-, Luft-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpe üblich. Diese Begriffe weisen auf die unterschiedlichen Kreisläufe sowie die genutzte Umweltwärme hin.

Sole-Wasser

Tiefengeothermie

Sole-Wasser Wärmepumpen

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt die im Erdreich gespeicherte Umweltwärme und gibt diese an den Solekreislauf ab. Als Sole wird das Mittel bezeichnet, das in den Erdkollektoren oder Erdsonden zirkuliert und die im Erdreich enthaltene Wärme aufnimmt. Diese Wärme wird dann an das Wasser des Heizungskreislaufs oder an das Trinkwasser abgegeben. Erdwärmepumpen erreichen gute Effizienzwerte und sind sowohl für Neubauten als auch für die Modernisierung von Altbauten geeignet. Die Entscheidung für einen Erdkollektor fällt vor allem aufgrund der Bedingungen vor Ort. Denn im Gegensatz zur Ersonde benötigen die Erdkollektoren viel Platz. Im Gegenzug entfallen dafür die aufwendigen Bohrungen.

Luft-Wasser

Luft-Wasser WärmepumpenLuft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme aus der Umgebungs- oder Abluft. Da gerade die Umgebungsluft starken Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, sind diese Systeme meist nicht so effizient wie die anderen Bauarten. Andererseits sind sie sehr preiswert in der Anschaffung, da keine Tiefenbohrungen notwendig sind und Luft überall zur Verfügung steht. Sie sind vor allem für die Modernisierung geeignet und werden häufig im bivalenten Betrieb, also zur Heizungsunterstützung, genutzt.

Luft-Luft

Luft-Luft-Wärmepumpen stellen eine Besonderheit dar. Hier wird die Wärme nicht an einen Heizungswasserkreislauf abgegeben, sondern über Lüftungskanäle direkt zur Erwärmung der Räume genutzt. Daher sind entsprechende Luftwärmepumpen im Allgemeinen auch nur für hochgedämmte Niedrigenergie- oder Passivhäuser geeignet, die einen sehr geringen Wärmebedarf haben.

Wasser-Wasser

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt die im Grundwasser enthaltene Wärme. Dazu müssen zwei Brunnen gebohrt werden. Bei dieser Bauweise wird das Grundwasser direkt genutzt, um das Kältemittel zu erwärmen, dass die Wärme dann an das Heizungs- oder Trinkwasser abgibt. Diese Modelle sind besonders effizient, da das Grundwasser ganzjährig vergleichsweise hohe Temperaturen aufweist. Allerdings sind die Brunnenbohrungen teuer. Außerdem sind vor dem BauGenehmigungen erforderlich und die Grundwasserqualität lässt nicht überall den Betrieb zu.

Die Kosten einer Wärmepumpe setzen sich zusammen aus den Anschaffungskosten, der Installation sowie den Betriebs- und Wartungskosten. Die Preise für die verschiedenen Anlagen variieren erheblich und sind von der Bauart und dem gewählten Hersteller abhängig. Je nach Modell sollten für Anschaffung und Installation 10.000 bis 20.000 Euro veranschlagt werden. Bei der Entscheidung für eine Wärmepumpe müssen aber auch die Fördermöglichkeiten berücksichtigt werden. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) bietet eine umfangreiche Förderung bestimmter Modelle, ebenso die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), die neben zinsgünstigen Darlehen auch Tilgungszuschüsse vergibt.

Die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe wird mit der sogenannten JAZ (Jahresarbeitszahl) bestimmt. Diese drückt das Verhältnis von zugeführter Energie (Wärmepumpenstrom) zu genutzter Heizwärme innerhalb eines Jahres aus. Je nach installiertem System sollte die Jahresarbeitszahl bei 3 - 4 liegen.

Fazit

Wärmepumpen werden mittlerweile von vielen Herstellern angeboten. Bei der Suche nach der richtigen Wärmepumpe können Verbraucher auf Tests unabhängiger Organisationen zurückgreifen. Um die Kosten für Anschaffung und Installation zu senken, lohnt es sich, Angebote von mehreren Fachbetrieben aus der Region anzufordern.