Wärmepumpen

Wärmepumpen zählen zu den ältesten Heizungssystemen zur Nutzung kostenloser Umweltwärme. Die Technik, die nach dem umgekehrten Kühlschrankprinzip arbeitet, wird bereits seit über 20 Jahren für die Hausbeheizung eingesetzt. Entsprechend ausgereift und zuverlässig sind die heutigen Geräte.

Ein Wermutstropfen bleibt: Zur Gewinnung der Heizwärme wird energetisch hochwertiger Strom verbraucht, der zudem nicht immer "sauber" produziert wird. Darüber hinaus sind – je nach Medium, aus dem die Wärme gewonnen wird – mehr oder weniger aufwändige Zusatzarbeiten auf dem Grundstück nötig.

Als Wärmequellen können zum Beispiel das Erdreich oder Grundwasser dienen, wofür jeweils Bohrungen für die Sole-Wasser-Kollektoren vorgenommen werden müssen. Diese können bei flacher Verlegung in mehreren Strängen mit einer Länge von mehreren 100 Metern in ungefähr 1,20 m Tiefe verlaufen.

Alternativ kommt die Verlegung von Erdsonden in Betracht, für die Tiefbohrungen von zirka 100 Metern erforderlich sind. Um Grundwasser zu nutzen, müssen ein Schluck- und ein Sickerbrunnen zur Verfügung stehen. Grundwasser-Wärmepumpen arbeiten zwar vom Prinzip her besonders effektiv, aber die Wassernutzung muss einerseits behördlich genehmigt werden, und sie wirft bei qualitativ minderwertigem Wasser Probleme bei der Fördertechnik auf.

Eine dritte Variante sind Abluft- oder Umgebungsluft-Wärmepumpen. Der Vorteil der Außenluft-Ausführung liegt darin, dass auf die eingangs erwähnten Baumaßnahmen auf dem Grundstück verzichtet werden kann, allerdings ist die Anlagenauslegung wegen der extrem schwankenden Quelltemperaturen (zwischen +15 °C und -20 °C während der Heizperiode) technisch nicht ganz einfach in den Griff zu bekommen. Trotzdem sind gerade Außenluft-Wärmepumpen im Neubau wegen des geringen Bauaufwands populär. Wie bei keinem anderen Heizsystem hängt die Effizienz von Wärmepumpen mit einer möglichst niedrigen Vorlauftemperatur zusammen. Das ist bei der Dimensionierung der Wärmeflächen im Haus besonders zu beachten.


   

Vorteile von Wärmepumpen:

• Wärmepumpen nutzen (regenerative) Umweltwärme. Als Faustregel gilt, dass der Wärmegewinn bei optimaler Anlagenauslegung ungefähr drei Viertel zu einem Viertel aufgewendeter elektrischer Energie beträgt. Eine wichtige Größe ist hier die „Arbeitszahl“. Sie beschreibt das Verhältnis eingesetzter (elektrischer) Energie zur Ausbeute an Wärmeenergie. Das neue EEWärmeG verlangt hier eine Arbeitszahl von mindestens 3,5, das heißt, dass mit einer Kilowattstunde elektrischer Energie mindestens 3,5 Kilowattstunden Wärmeenergie gewonnen werden müssen.

Nachteile von Wärmepumpen:

• Der ökologische Vorzug der Wärmepumpe kann sich schnell ins Gegenteil verkehren, wenn eine hohe Heizungs-Systemtemperatur erforderlich ist (zum Beispiel bei herkömmlichen Radiatoren-Heizkörpern). Dann wird nämlich bei den meisten Wärmepumpen mittels eines Elektro-Heizstabs (Tauchsiederprinzip) zugeheizt. Deshalb sollte die Sinnhaftigkeit anhand des Heizwärmebedarfs und der Anlagen-Peripherie sehr genau durchgerechnet werden.
    
• Erdwärme- und Grundwasser-Wärmepumen arbeiten zwar prinzipbedingt effizienter, erfordern allerdings umfangreiche und kostspielige Bodenarbeiten auf dem Grundstück.

Für wen?

• Eine Wärmepumpe empfiehlt sich nur bei besonders gut gedämmten Immobilien, die über Flächenheizung (z. B. Fußbodenheizung) verfügen.

Welche Technik nehmen?

• Falls möglich, sollte eine moderne Wärmepumpe mit leistungsgeregeltem Scroll-Verdichter zum Einsatz kommen, die Erdwärme oder Grundwasser nutzt. Diese Systeme sind gegenüber Außenluftwärmepumpen wegen der im Winter höheren Quelltemperaturen im Vorteil.

Was Sie sonst noch tun können:

• Die gleichzeitige Nutzung von Solarthermie kann den Einsatz einer Wärmepumpe wesentlich rentabler machen.

Erdwärme kann auf zwei unterschiedliche Weisen genutzt werden. Entweder mit Erdkollektoren (Abb. 1) oder mit Erdsonden (Tiefbohrungen erforderlich) (Abb.2). Der Bauaufwand und damit die Kosten können deutlich differieren.