Erdwärme: 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. Grafik]. 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.
Wichtig:
Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen sind anzeigepflichtig!
Die Anzeige ist zu richten an das:
Landesamt für Umwelt und Arbeitsschutz,
Don Bosco-Str. 1
66119 Saarbrücken
Telefon: 0681 / 85000
Anzeigeformulare und weitere Informationen zum Prüfverfahren finden Sie im Leitfaden Erdwärmenutzung des saarländischen Umweltministerium unter:
http://www.saarland.de/39311.htm
Luft/Wasser-Wärmepumpen dagegen benötigen keine Genehmigung.
Wasser/Wasser-Wärmepumpe
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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 ver-schiedene 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
| Förderung von Wärmepumpen |
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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Aktuelles
Mit drei EEG-Novellen hat die Bundesregierung die Photovoltaik-Vergütungssätze von in 2010, 2011 und 2012 erheblich reduziert. Während eine kleine Dachanlage Anfang 2008 46,75 Cent je Kilowattstunde vergütet bekam, liegt die Vergütung Anfang 2012 noch bei 24,43 ct/ kWh. Zum 1.1.2012 wurde die PV-Vergütung nochmals um 15 Prozent abgesenkt. Das EEG 2012 sieht zudem vor, dass auch zum 1.7.2012 ein weiterer Absenkungsschritt erfolgt – in Abhängigkeit des Zubaus vom Oktober 2011 bis April 2012. Nach derzeitigen Schätzungen wird hier noch mal mit einer Degression von 6 oder sogar 9 Prozent gerechnet. Aufgrund der sinkenden Einspeisevergütung erwarten Marktforscher weiter fallende Anlagenpreise. Das schmälert die Gewinnspannen der Hersteller. Kleine Unternehmen leiden am stärksten unter den fallenden Anlagenpreise.>>> mehr
Nach neuen Berechnungen der Allianz für Gebäude-Energie-Effizienz – kurz geea - hat der überwiegende Teil deutscher Altbauten eine schlechte Energiebilanz. Rund 70 Prozent der Gebäude, die vor 1979 gebaut wurden, haben überhaupt keine Dämmung. Bei 20 Prozent ist die Dämmung nur unzureichend. Nur etwa zehn Prozent der Altbauten in Deutschland sind nach aktuellen Anforderungen gedämmt. Ein ähnlich schlechtes Bild ergibt sich bei den Heizungsanlagen in deutschen Kellern. Von den 18 Millionen Heizungsanlagen im Bestand sind rund 13 Millionen veraltete Gas- und Ölkessel. Somit entsprechen 70 Prozent der Heizungsanlagen nicht dem Stand der Technik. >>> mehr
Über den Beitrag des Gasnetzes zur Speicherung erneuerbarer Energien diskutierten Ende November Experten aus Unternehmen und Verbänden der Energiewirtschaft, aus Wissenschaft, Politik und Verwaltung. Die Bundesnetzagentur und das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel luden zu dem Workshop „Power-to-Gas“ nach Berlin ein. Der Begriff Power-to-Gas steht für ein Konzept, bei dem überschüssiger Strom dazu verwendet wird, per Wasserelektrolyse Wasserstoff zu produzieren und bei Bedarf in einem zweiten Schritt unter Verwendung von Kohlendioxid (CO2) in synthetisches Methan umzuwandeln. Als Speicher für dieses Methan und bis zu einem gewissen Volumenanteil auch des elementaren Wasserstoffs könnte die bestehende Erdgasinfrastruktur, also das Gasnetz mit den angeschlossenen Untertagespeichern, verwendet werden. „Die Idee, Wasser mittels Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, ist nicht neu. Sie hat aber vor dem Hintergrund der Energiewende mit der Umstellung auf größtenteils fluktuierende erneuerbare Energien an Bedeutung gewonnen. Denn neben dem Netzausbau und einem intelligenten Last- und Erzeugungsmanagement wird erheblich mehr Speicherkapazität notwendig sein, um die Fluktuation von Sonneneinstrahlung und Wind bei der Stromerzeugung ausgleichen zu können. >>> mehr