Wärmepumpen

Sparen beim Heizen

Wärmeversorgung mit einer Wärmepumpe schont den Geldbeutel, ist umweltfreundlich und daher so zukunftssicher wie kein anderes Heizsystem. Doch welche Wärmepumpen-Technologie ist sinnvoll? Das hängt von vielen Faktoren ab – beispielsweise dem Standort, der Grundstücksgröße oder auch von den örtlichen Gegebenheiten.

Eine Wärmepumpe sorgt über Heizkörper oder idealerweise über Flächenheizung für wohlige Temperaturen im Haus, erwärmt das Trinkwasser und kann im Sommer sogar kühlen. Das Funktionsprinzip ist einfach: Die Pumpe funktioniert wie ein Kühlschrank. Nur in die andere Richtung. Während der Kühlschrank seinem Inhalt Wärme entzieht und nach außen abgibt, entzieht die Wärmepumpe dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft Energie und gibt diese an das Heizungssystem ab. Woraus die Energie gewonnen wird, hängt von diversen Faktoren ab und bestimmt die Technologie der Wärmepumpe.

Heizen mit Energie aus dem Erdreich

Der Erde kann Energie auf zwei verschiedene Arten entnommen werden. Entweder durch Erdwärmesonden oder durch Erdwärmekollektoren, die je nach Umgebung und Bodenbeschaffenheit zum Einsatz kommen. Erdwärmesonden werden in ein Bohrloch eingebracht – für ein normales Einfamilienhaus geht dieses Bohrloch bis zu 100 m in die Tiefe. Dabei gilt es zu beachten, dass eine Bohrung eine behördliche Genehmigung voraussetzt.

Damit die Sonden effektiv betrieben werden können, muss sich der Untergrund des Grundstücks für eine tiefe Bohrung eignen. Dicke Gesteinsschichten könnten eine Bohrung erschweren oder den Weg ganz versperren. Diese Bedingungen kann in der Regel nur ein Experte vor Ort ermitteln. Nach einer erfolgreichen Bohrung und Installation sichert den Betrieb der Wärmepumpe die Zirkulation einer frostsicheren Flüssigkeit, der sogenannten Sole. Diese Sole entzieht dem Boden rund um die Sonde Energie und führt diese Energie in einem geschlossenen Kreislauf der Wärmepumpe zu.

Eine weitere Möglichkeit zur Energiebeschaffung aus der Erde bieten Erdwärmekollektoren. Erdwärmekollektoren funktionieren ähnlich wie Erdwärmesonden, nur dass die Kollektoren nicht in die Tiefe sondern in der Fläche verlegt werden. Ca. 1,5 m unter der Erde werden die Kollektoren schlangenförmig in Rohren verlegt.

In diesen Rohren zirkuliert – genau wie bei der Erdwärmesonde – die Sole und entzieht dem Boden Energie, die dieser zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung oder auch durch Regenwasser aufgenommen hat. Bedingung zum Einsatz von Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Erdwärmekollektoren ist eine ausreichend große Grundfläche, um genug Platz zum Auslegen der Rohre zu gewährleisten.

Großer Vorteil bei der Energiegewinnung aus dem Erdreich sind die relativ konstanten Temperaturen, die sich auch im Jahresverlauf kaum verändern. So kann die Sole/-Wasserwärmepumpe äußerst effizient arbeiten.

Wärmequelle Außenluft

Neben dem Erdreich eignet sich auch die Außenluft als Energiequelle für eine Wärmepumpe. Mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe wird der Außenluft thermische Energie entzogen. Das funktioniert auch im Winter, wenn die Temperaturen weit unter null Grad liegen. Im Gegensatz zur Sole/Wasser-Wärmepumpe sind für eine Luftwärmepumpe vor allem die Punkte Aufstellort und Schall (z.B. TA-Lärm) zu berücksichtigen.

Wärmepumpen, die ihre Energie aus der Luft beziehen, gibt es in zwei Ausführungen. So eignen sie sich sowohl für eine Innen- als auch für eine Außenaufstellung. Die Platzierung des Außengerätes sollte vor der Installation geprüft und an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Dazu zählen etwa die Gartengestaltung oder die Abstände zu den Nachbarhäusern. Luft/Wasser-Wärmepumpen sind ideal geeignet für Einfamilienhäuser – egal ob Neubau oder Modernisierung.

Brunnen liefert thermische Energie aus dem Grundwasser

Neben Erdreich und Außenluft gibt es noch eine dritte Möglichkeit, Energie für eine Wärmepumpe zu beziehen: Grundwasser. Dabei wird dem Grundwasser über einen Zieh- und Schluckbrunnen thermische Energie entzogen. Mittels eines Zwischenwärmetauschers, in dem die Sole zirkuliert, erfolgt die Wärmeübertragung an die Pumpe, die diese in Heizwärme umwandelt. Beim Einsatz einer Wasser/Wasser-Pumpe gilt es wasserrechtliche Vorschriften zu beachten.

Interessant macht den Einsatz dieser Wärmepumpe vor allem die konstant hohe Temperatur des Grundwassers, die nur minimalen Schwankungen im Jahresverlauf unterliegt. Im Winter, bei großem Wärmebedarf, sind daher hohe Leistungszahlen möglich. Geeignet sind Wasser/Wasser-Wärmepumpen immer dann, wenn die Wärmequelle Grundwasser einfach zu erschließen ist. Auch hier erfolgt die Auslotung über einen möglichen Einsatz durch einen Experten.

Intelligente Speicherlösungen

Wärme erzeugen ist das eine, die Wärme so verlustfrei wie nur möglich zu speichern, das andere. Denn nicht immer wird die von der Wärmepumpe erzeugte Gesamtenergie auch sofort in vollem Umfang gebraucht. Ein Pufferspeicher sorgt dafür, dass Wärmeerzeugung und Wärmeverbrauch entkoppelt sind. Das heißt, dass Wärme unabhängig vom Zeitpunkt des Verbrauchs erzeugt werden kann. Hier muss die Wärmepumpe also nicht jedes Mal neu anlaufen, wenn ein Heizkörper aufgedreht wird. Außerdem dient der Pufferspeicher dazu, Sperrzeiten zu überbrücken oder Spitzenlasten abzufangen, um Wärme jederzeit und schnell zur Verfügung zu stellen.

Ergänzt wird der Pufferspeicher in der Regel von einem Warmwasserspeicher. Dieser sorgt dafür, dass auch zu Volllastzeiten immer genügend warmes Wasser verfügbar ist. Wie beim Pufferspeicher sind auch hier Erzeugung und Verbrauch entkoppelt.

Wenn im Keller wenig Platz ist, aber dennoch ein effizientes und umweltfreundliches Speichersystem installiert werden soll, ist ein Kombispeicher, der Puffer- und Warmwasserspeicher in einer Einheit vereint, wie etwa  der kompakte Speicher „x-buffer combi“, eine Lösung. Er enthält alle wichtigen Komponenten für den Anschluss einer Wärmepumpe an die Heizungsanlage und zur Trinkwassererwärmung und trägt so seinen Teil zur Effizienz des Heizsystems bei.

Dabei ist der Speicher so konzipiert, dass alle benötigten Anschlussleitungen des Systems auf engstem Raum verlegt werden können. Das macht die Kombilösung perfekt für die Aufstellung in platzkritischen Bereichen. Die kompakte Systemeinheit erleichtert die gesamte Installation der Wärmepumpe, spart Platz und Zeit bei der Montage und reduziert somit die Gesamtinvestitionskosten.

Optimale Lösung für jede Situation

Der Raumklimaspezialist Kermi bietet ein umfassendes Portfolio an Luft/Wasser-, Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen und Speicherlösungen und hält damit für nahezu jeden Anwendungsfall die passende Lösung bereit. Alle Wärmepumpen arbeiten extrem leise. Die Luft/Wasser-Wärmepumpen haben eine integrierte Nachtabsenkung, die das Erreichen der TA-Lärm Anforderungen deutlich erleichtert. Damit kommt das Unternehmen den modernen Anforderungen der Wohnungswirtschaft nach, die geräuscharme Lösungen für immer kleiner werdende Grundstücke sucht und dabei die Bewohner und deren Nachbarn schützen will.

Durch die integrierte „Smart Grid“-Schnittstelle ist es darüber hinaus möglich, die Wärmepumpe in ein intelligentes Stromnetz einzubinden. In Verbindung mit dem Homeserver x-center base kann die Wärmepumpe außerdem kinderleicht mit der gleichen Bedienoberfläche in das Smart Home integriert werden. Im Komplettsystem x-optimiert, inklusive der kontrollierten Wohnraumlüftung, steigert das die Flexibilität und ermöglicht durch den hohen thermischen Wirkungsgrad der Wärmepumpen eine Energieeinsparung von bis zu 36 % im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen.

Fazit

Die Wahl der richtigen Wärmepumpe hängt von vielen Faktoren ab. Wichtig ist es, sich vorab Gedanken über die individuelle Situation und den Energiebedarf zu machen. Entscheidender Faktor ist die jeweilige Heizlast des Gebäudes. Diese Heizlast hängt nicht allein von baulichen Details wie Dämmung und Isolierung ab, sondern auch von der Haushaltsgröße, dem individuellen Wärme-, aber auch dem Warmwasserbedarf. Der durchschnittliche Brennstoffverkauf der letzten drei Jahre kann als erster Indikator für die Heizlasthöhe gelten.

Geringe Betriebskosten, die Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern und eine ausgefeilte Technik, die den Betrieb auch unter schwierigen Voraussetzungen gewährleistet, sind der Garant für den Einzug der Wärmepumpe in die Wohnungswirtschaft.

Eine Wärmepumpe sorgt für wohlige Temperaturen im Haus, erwärmt das Trinkwasser und kann im Sommer sogar kühlen.
Neben Erdreich und Außenluft gibt es noch eine dritte Möglichkeit, Energie für eine Wärmepumpe zu beziehen: Grundwasser.

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