In Deutschland liegt der Anteil der Wärmepumpen bei den Hausheizungen zur Zeit lediglich bei 2 Prozent. Ein Vergleich mit der Schweiz zeigt, über welches Potential diese moderne Heizsystem verfügt. Die Schweizer setzen fast in jedem dritten Haus eine Wärmepumpe ein. Wärmepumpen gehören zu den effektivsten Heiz- und Warmwassersystemen, da sie die in der Umgebungsluft, im Erdreich oder im Grundwasser gespeicherte Sonnenwärme ganzjährig nutzen. Diese kostenlos zur Verfügung stehende Umweltenergie liefert der Wärmepumpe ca. 75% der Heizenergie. Mit nur 25% Fremdenergie, nämlich elektrischem Strom, erreicht sie 100% ihrer Leistung. Dazu wird einer Wärmequelle Energie in Form von Wärme zunächst über Wärmetauschersysteme entzogen. Danach wird diese Wärme in der WP auf ein höheres Temperaturniveau gehoben, so daß diese für die Heizung oder die Warmwasseraufbereitung verwendet werden kann.
Grundsätzlich sind Wärmepumpen äußerst wartungsarm, ähnlich einem Kühlschrank, der über viele Jahre hinweg problemlos seinen Dienst verrichtet. Ein Kamin und die damit verbundenen Kosten für einen Kaminkehrer entfallen ganz einfach. Auch die zeitlichen Aufwände für den Bezug eines Brennstoffes (Öl- oder Pelletslieferung) spielen hier keine Rolle. Es muß lediglich einmal pro Jahr ein separater Stromzähler abgelesen werden.
Warum ist eine Wärmepumpe ökologisch sinnvoll?
Das Beheizen unserer Gebäude mit fossilen Energieträgern trägt maßgeblich zur Verschmutzung unserer Atmosphäre bei. Es entstehen dabei nicht zu vernachlässigende Mengen an Ruß, Staub, Schmutz und unangenehme Gerüche. Der Betrieb einer Wärmepumpe hingegen, verursacht keinerlei Emissionen.
Auch wenn ein Teil unseres Stroms in Großkraftwerken erzeugt wird, die mit Öl, Gas oder Kohle befeuert werden, ist die Belastung für unsere Umwelt deutlich niedriger, als dies beim Verbrennen dieser Stoffe in privaten Wohnungen der Fall wäre.
Der Grund dafür ist, daß in der Industrie sehr aufwändige und hochmoderne Abgasreinigunstechniken zum Einsatz kommen, die einen Großteil der Schädliche Stoffe eliminieren. Darüber hinaus erhöht sich der regenerative und somit emissionsfreie Anteil im deutschen Strommix ständig, so daß sich auch die Ökobilanz aller Wärmepumpen verbessert, ohne daß hierfür Maßnahmen der jeweiligen Eigentümer notwendig wären.
Welche Wärmequellen gibt es?
1. Das Erdreich: Ca 60 bis 70 Prozent aller für Wohnhäuser verbauten Wärmepumpen, verwenden das Erdreich als Wärmequelle. Dabei kann die Wärme auf zwei unterschiedliche Arten aus der Erde entnommen werden. Die dafür eingesetzten Erdwärmesonden werden entweder vertikal in einem Bohrloch mit bis zu 160 Metern Tiefe oder horizontal in ein bis zwei Metern Tiefe vergraben. Bei der Entscheidung zwischen diesen Varianten kommen nachstehende Kriterien in Betracht:
Platzbedarf:
Sonden(vertikal) benötigen sehr wenig Fläche, während Erdkollektoren (horizontal) viel Fläche benötigen.
Genehmigung:
Sonden sind genehmigungspflichtig. Erdkollektoren sind genehmigungsfrei.
Bodenzusammensetzung:
Die Zusammensetzung des Bodens wirkt sich stark auf die Effizienz der Wärmepumpe aus. So transportiert beispielsweise ein trockener nicht bindender Boden die Wärme viel schlechter als ein mit Wasser gesättigter Lehmboden. Sonden durchdringen üblicherweise mehrere Bodenschichten und sind somit, auch bei schlechten Bodenverhältnissen gut einsetzbar, da sie nur einige Meter durch eine schlecht wärmeleitende Schicht verlaufen.
2. Die Luft:Die Wärmequelle Luft verfügt über sämtliche Vorteille aller anderen Wärmequellen. Sie ist überall verfügbar, benötigt sehr wenig Platz und ist nicht genehmigungspflichtig. Allerdings hat eine Luftwärmepumpe auch die schlechteste Effizienz von allen möglichen Varianten.
3. Das Grundwasser: Grundwasser hat ebenso wie das Erdreich das ganze Jahr über eine ziemlich konstante Temperatur, so daß die Effizienz der Wärmepumpe keinen größeren Schwankungen unterliegt, wie dies etwa bei der Luftwärmepumpe der Fall ist. Da nur zwei Brunnen (Schluck- und Förderbrunnen) angelegt werden müssen, ist der Platzbedarf als gering zu bezeichnen. Die Bodenbeschaffenheit spielt ein untergeordnete Rolle, jedoch ist nicht an jedem Standort Grundwasser in einer sinnvollen Tiefe verfügbar. Grundsätzlich sind Wärmepumpen, die mit Grundwasser arbeiten immer genehmigungspflichtig.
Tabellarische Übersicht der verschiedenen Wärmequellen
Grundwasser Erdkollektor Erdsonde Luft
-------------------------------------------------------------------------------------------
Verfügbarkeit eingeschränkt uneingeschränkt uneingeschränkt uneingeschränkt
Genehmigung Pflicht nicht notwendig meistens nicht notwendig
Temperatur- +7 bis 13 Grad -6 bis +6 Grad -1 bis + 10 Grad -25 bis +30 Grad
schwankungen
Platzbedarf niedrig hoch niedrig niedrig
Effizienz sehr gut gut sehr gut im Winter niedrig
im Sommer hoch
Ausblick
Kombiniert man eine WP mit einer Photovoltaikanlage und einem Pufferspeicher, läßt sich sogar das Stromnetz entlasten und zugleich sehr kostengünstig heizen. Durch den Pufferspeicher kann die Wärmepumpe immer genau dann arbeiten, wenn gerade die Sonne scheint, so daß faktisch kein Strom aus dem Netz bezogen werden muß. Die dunkle Nacht kann sehr gut durch den Pufferspeicher überbrückt werden, da dieser die notwendige Wärme über einen längeren Zeitraum und in ausreichender Menge speichern kann und die WP somit in der Nacht nicht laufen muß. Mit dieser Kombination lassen sich sehr hohe solare Deckungsgrade erzielen. Dies bedeutet, daß nur ein sehr geringer Anteil des Stroms aus Kraftwerken bezogen wird, was wiederum das Stromnetz entlastet und den Verbrauch fossiler Energieträger erheblich reduziert!
Die Wärmepumpe als Kühlsystem.
Üblicherweise transportiert eine Wärmepumpe Energie von draußen (Erdreich, Luft, Grundwasser) nach innen ins Haus. Dieser Vorgang kann jedoch auch umgekehrt werden, so daß man eine dafür vorbereitete WP auch als Kühlsystem einsetzen kann. Mit einer reversiblen Wärmepumpe kann man im Sommer sein Gebäude kühlen und die überfüssige Wärme ins Erdreich abführen. Dies geschieht mit einer fest installierten Wärmepumpe effizienter, als mit einem nachträglich installierem Klimagerät.
Der Grund dafür ist leicht zu verstehen. Ein Klimagerät muß die Abwärme an die ohnehin schon sehr warme Aussenluft (30 Grad und mehr) abgeben, wohingegen eine WP diese Energie ins wesentlich kühlere Erdreich einleiten kann. (5 bis 15 Grad) Auch beim Kühlen ist die Kombination der Photovoltaik mit der WP ein hochmoderne und ökologische Lösung. Die zeitliche Überdeckung von starker Sonneneinstrahlung und somit erhöhtem Kühlbedarf mit der hohen Stromausbeute aus der PV-Analge, macht auch hier den Bezug von Strom aus dem Netz überflüssig oder reduziert diesen zumindest beträchtlich.
Ihr Klimamensch Team
