Heizen, kühlen und lüften mit Erneuerbaren Energien – Be ... / 5.2.2.11 Wärmepumpe

Mit Wärmepumpen können Gebäude beheizt und gekühlt werden. Sie nutzen die vorhandene Wärme aus der Umgebung – Luft, Wasser oder Erde – und wandeln diese in nutzbare Energie für Heizzwecke oder zur Warmwasserbereitung um. Der Hauptvorteil von Wärmepumpen liegt in ihrer Effizienz und Umweltfreundlichkeit, da sie mehr Wärmeenergie liefern, als elektrische Energie für ihren Betrieb benötigt wird. Der primäre "Energieträger" ist somit die in der Umwelt vorhandene Wärme, ergänzt durch einen relativ geringen Einsatz von Strom, der idealerweise aus erneuerbaren Quellen stammt, um die Nachhaltigkeit weiter zu erhöhen. Egal, wie man es anstellt, man holt aus einer kWh Strom immer sehr viel mehr als 100 % Wärmeenergie heraus und hat dadurch sehr niedrige Unterhaltskosten.

Wärmepumpen gibt es in verschiedenen Systemen, die jeweils unterschiedliche Wärmequellen nutzen:

• Luft-Wasser-Wärmepumpe

  Die Luft-Wasser-Wärmepumpen ziehen Wärme aus der Außenluft. Sie sind relativ einfach zu installieren und eignen sich besonders für Gebiete, in denen keine Möglichkeit besteht, ein Erdkollektorsystem zu verlegen. Ihr Wirkungsgrad kann bei sehr niedrigen Außentemperaturen abnehmen, moderne Geräte arbeiten jedoch auch unter diesen Bedingungen effizient.

• Erdwärme-/Sole-Wasser-Wärmepumpe

  Die Erdwärme- oder Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Boden gespeicherte Sonnenenergie. Über ein System von unterirdischen Rohren (Erdkollektoren) oder Tiefenbohrungen wird die Erdwärme aufgenommen. Diese Systeme bieten ganzjährig eine konstante Leistung, da die Bodentemperaturen über das Jahr relativ stabil sind.

• Wasser-Wasser-Wärmepumpe

  Die Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Wärme aus Grundwasser. Sie erfordern 2 Brunnenanlagen: einen zur Entnahme des warmen Wassers und einen zweiten, um das abgekühlte Wasser zurückzuleiten. Diese Systeme sind sehr effizient, ihre Installation ist jedoch abhängig von den lokalen Grundwasserverhältnissen. Bohrungen müssen zum Teil sehr tief gemacht werden.

Die Funktionsweise einer Wärmepumpe basiert auf dem Prinzip der Wärmeverschiebung. Ein Kältemittel zirkuliert im System und nimmt bei niedriger Temperatur Wärme aus der Umgebung auf. Durch Kompression wird das Kältemittel erwärmt und gibt die aufgenommene Wärme bei höherer Temperatur im Inneren des Gebäudes ab. Anschließend entspannt sich das Kältemittel wieder, kühlt ab und der Kreislauf beginnt von neuem.

Funktionsweise einer Wärmepumpe, ©co2online

Wärmepumpen finden ihren Einsatz in einer Vielzahl von Immobilien, von Einfamilienhäusern über Mehrfamilienhäuser bis hin zu gewerblichen und öffentlichen Gebäuden. Sie eignen sich sowohl für Neubauten als auch für die Modernisierung bestehender Heizsysteme, besonders in Kombination mit einer gut isolierten Gebäudehülle. Wärmepumpen sind zukunftsfähig. Ihre Fähigkeit, erneuerbare Energie effizient zu nutzen, macht sie zu einem starken Baustein in der Wärmewende.