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Wärmepumpen

Bei uns in Deutschland noch recht ungewohnt, in Skandinavien, Österreich und der Schweiz schon alltäglich: die umweltfreundliche Wärmepumpentechnik. Hierbei unterscheidet man die Nutzung der Wärme aus dem Erdreich (Sole), aus dem Grundwasser oder aus der Luft. Die Anschaffung einer Wärmepumpe sollte beim Neubau Standard sein, bei der Altbausanierung ist eine gut gedämmte Gebäudehülle und eine Fußbodenheizung zu empfehlen. Die Geothermie, oder Erdwärme, ist die in dem oberen (zugänglichen) Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Sie umfasst die in der Erde gespeicherte Energie und zählt zu den regenerativen Energien.

Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe entzieht dem Erdreich Wärmeenergie zum Heizen. Dafür werden entweder Erdsonden (senkrecht) oder Kollektoren (waagerecht) ins Erdreich eingebracht. Erstere sind besonders dann geeignet, wenn im Garten wenig Platz ist. Durch die Kunststoffrohre der Sonden, beziehungsweise Kollektoren, fließt ein spezielles Kühlmittel, das die Wärme der Erde aufnimmt. Der Verdichter der Wärmepumpe gibt sie an das Wasser des Heizkreislaufs ab und die wieder abgekühlte Flüssigkeit wird in den Kunststoffrohren ins Erdreich zurückgeführt.

Ideal für Neubauten: Erdwärme wird durch bis 100 Meter tief ins Erdreich eingebrachte Sonden oder durch Erdkollektoren (zirka 180 m2 für die Beheizung von 150 m2 Wohnfläche erforderlich) gewonnen.

Das System ist also ein geschlossener Kreislauf. Auf 1 Teil Strom aus dem Netz, den man benötigt, um die Wärmepumpe anzutreiben, gewinnt man durch die Erdwärmetechnik bis 4 Teile Wärme aus der Natur (Leistungsverhältnis 1 : 4, entspricht einer COP-Zahl von ca. 4,0). Das Erdwärmesystem funktioniert bis -20°C Außentemperatur und bedarf keiner speziellen Wartung. Die Vorteile sind: umweltfreundlich, äußerst wirtschaftlich, sehr geringe Heizkosten, angenehmes Raumklima durch die Fußbodenheizung, keine Kosten für Gas-Hausanschluss, Schornsteinanlage, Brennstofflieferungen und keine Geräusche im Haus durch Außenbetrieb. Anschaffung und Installation beim Neubau verursachen ähnliche Kosten wie die eines herkömmlichen Heizsystems.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Eine weitere Energiequelle stellt das Grundwasser dar. Man benötigt in diesem Kreislauf, der an den Wärmetauscher mit dem Trink- und Nutzwasserkreislauf gekoppelt ist, lediglich 2 Brunnen – einen Förderbrunnen für das benötigte Wasser aus der Grundwassertiefe des Erdreichs, und einen Schluckbrunnen, durch den das erkaltete Wasser dem Erdreich wieder zugeführt wird. Diese Wärmepumpe ist die effektivste (COP-Zahl 5,0), da das Grundwasser mit 5° - 10° Celsius eine optimale Temperatur aufweist und damit die beste Entzugsleistung sichert.

Die Wasserwärmepumpe ist ideal für ländliche Gegenden mit hohem Grundwasserspiegel. Für eisen- oder kalkhaltiges Grundwasser ist sie nicht geeignet.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht der Luft Wärmeenergie und erwärmt damit Wasser, das zum Heizen oder für die Warmwasserversorgung verwendet werden kann. Solche Anlagen kann man innen (im Keller) oder außen aufstellen. Allerdings: Luft-Wasser-Wärmepumpen arbeiten nicht ganz so effizient wie Anlagen, die dem Erdreich oder dem Grundwasser die Energie entziehen (COP-Zahl 3,0). Es gibt aber auch Vorteile: Die Anlagen sind nicht genehmigungspflichtig, sie sind preiswerter (weil keine aufwändigen Erdarbeiten anfallen) und Luft ist überall verfügbar.

Oft eignen sie sich auch für den nachträglichen Einbau. Im Sommer ist die Warmwasserbereitung besonders effizient, weil die Außenluft eine hohe Temperatur hat. Ideal zu kombinieren ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe mit einem kontrollierten Be- und Entlüftungssystem. Denn hier ist Luft nicht nur die Energiequelle, sondern auch Träger für den Wärmetransport (Wärmerückgewinnung). Anstatt die verbrauchte warme Luft beim Lüften nach außen zu lassen, wird ihre Wärme dazu verwendet, frische Außenluft aufzuheizen. Besonders geeignet ist dieses System für Niedrigenergie- und Passivhäuser. Bei letzteren ist der Mensch selbst teilweise Wärmelieferant, denn das Passivhaus ist so gedämmt, dass es keine konventionelle Heizung benötigt.

Wärmepumpe

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