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Wärmepumpen

Können Sie sich –5 °C kalte Außenluft als Energieträger für Ihre Heizung vorstellen?

Sicherlich nicht, und doch gibt es eine Heizung, die sogar aus der kalten Außenluft noch Wärme zur Beheizung gewinnen kann. Die Wärmepumpe entzieht der Umwelt Wärme und pumpt sie quasi auf ein zur Beheizung von Gebäuden nutzbares Temperaturniveau. Daher auch die Bezeichnung „Wärmepumpe“.



Grafik mit freundlicher Unterstützung vom Bundesverband Wärmepumpen (BWP) e. V.

Als Wärmequelle eignen sich dabei u.a. Grundwasser, Erdreich oder Außenluft. Die Bezeichnung für die Wärmepumpe ergibt sich dann aus der Wärmequelle und der Art der Wärmeverteilung. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt also Luft als Wärmequelle und die Verteilung erfolgt über eine Warmwasserzentralheizung.

Luft/Wasser-Wärmepumpe




Grafik mit freundlicher Unterstützungvom Bundesverband Wärmepumpen (BWP) e. V.

Bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe wird die Energie der Außenluft entnommen, auf ein entsprechendes Temperaturniveau gepumpt und an die Warmwasser-Heizung abgegeben. Die abgekühlte Luft wird wieder nach draußen geleitet. Luft/Wasser-Wärmepumpen gibt es zur Außenaufstellung, zur Innenaufstellung und in Splitbauweise, bei der nur der Verdampfer außen steht und der Kompressor im Gebäude aufgestellt wird.

Sole/Wasser-Wärmepumpe

Ab einer Tiefe von 1,2 m liegen die Erdtemperaturen ganzjährig über 0°C, deshalb ist das Erdreich als Wärmequelle für Wärmepumpen sehr geeignet. Für die Entnahme der Wärme aus dem Erdreich gibt es zwei Systeme: sogenannte Flächenkollektoren oder Erdsonden.



Grafik mit freundlicher Unterstützung vom Bundesverband Wärmepumpen (BWP) e. V.

Flächenkollektoren sind Rohrschlangen aus Kunststoff und werden in ca. 1,5 Metern Tiefe ausgelegt. Sie werden mit einer Flüssigkeit, der sog. Sole, durchströmt, die die im Erdreich aufgenommene Wärme an die Wärmepumpe abgibt.

Die Wärmequelle Erdreich kann auch mittels vertikaler Erdsonden erschlossen werden [s. Graphik]. Je nach Bodenbeschaffenheit reichen die Bohrungen bis zu 100 Meter in die Tiefe. Auch sie werden von einer Sole durchströmt, die die im Erdreich aufgenommene Wärme an die
Wärmepumpe abgibt.

Wasser/Wasser-Wärmepumpe




Grafik mit freundlicher Unterstützung vom Bundesverband Wärmepumpen (BWP) e. V.

Hierbei wird Grundwasser aus einem Förderbrunnen der Wärmepumpe zugeführt, die Wärme entnommen und das abgekühlte Wasser über einen Schluckbrunnen wieder abgeführt. Da die Temperatur des Grundwassers ganzjährig im Bereich von 8 – 10° C liegt, sind hier beste Voraussetzungen für eine Wärmepumpe gegeben.

Tipp: Lassen Sie sich zu den einzelnen Systemen beraten!

Wichtig:
Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind genehmigungspflichtig!
Genehmigungsbehörde:
Landesamt für Umwelt und Arbeitsschutz, Telefon: 0681 / 85000
Eine Vereinfachung des Verfahrens ist derzeit in Planung. Dazu wird das Ministerium für Umwelt, Energie und Verkehr in Kürze einen Leitfaden herausgeben.
Luft/Wasser-Wärmepumpen dagegen benötigen keine Genehmigung.

Wärmequelle und Effektivität

Die aufgeführten Wärmepumpensysteme arbeiten mit unterschiedlicher Effektivität, da die Wärmequellen verschiedene Temperaturniveaus aufweisen. Je höher die Temperatur der Wärmequelle und je niedriger die benötigte Vorlauftemperatur des Heizsystems, desto effektiver ist die Wärmepumpe. Dies wird durch die sogenannte Leistungszahl (COP) beschrieben. Sie gibt für einen bestimmten Betriebspunkt an, wie viele Teile Wärme aus einem Teil elektrischer Antriebsenergie erzeugt werden können.

Angabe von Leistungszahlen in Herstellerunterlagen und Zusammenhang mit der Heizungsvorlauftemperatur

 

Betriebspunkt Leistungszahl (COP) Wärme aus 1 kWh Strom
B O / W 35 4,4 4,4 kWh
B O / W 50 2,9 2,9 kWh


Bei einer Vorlauftemperatur der Heizung von 35 °C erzeugt die Wärmepumpe also 4,4 kWh Wärme aus 1 kWh Strom. Bei einer Vorlauftemperatur von
50 °C sind es 2,9 kWh Wärme aus 1 kWh Strom. Bei höheren Vorlauftemperaturen sinkt also die Effektivität der Wärmepumpe merklich.

 

Die Herstellerangabe „B O / W 35“ bedeutet:
B = Art der Wärmequelle (B steht für Brine, englisch für Sole)
O = Temperatur der Wärmequelle O°C
W = Wärmeverteilung Heizungswasser
35 = Temperatur Heizungsvorlauf

Checkliste

Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Einsatz einer Wärmepumpe:

  • Wandflächen- oder Fußbodenheizung ideal, da hier maximale Vorlauftemperatur von 35 °C
  • Bei Heizkörpern maximale Vorlauftemperatur 55 °C, ggf. Einbau größerer Heizkörper und/oder Wärmedämmung der Gebäudehülle
  • Genehmigung beim Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz für Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen


 

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