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Wärmepumpe für Einfamilienhäuser

Wärmepumpe für Einfamilienhäuser

Ein Umweltfreundliches, innovatives Heizsystem

Wir sind umgeben von Wärmequellen in der Luft, im Grundwasser und im Erdinneren. Diese Wärme kann zum Heizen und zur Warmwasseraufbereitung genutzt werden, indem eine Wärmepumpe zum Einsatz kommt. Sie ist ein klimafreundliches und innovatives Heizsystem.

Welche Arten der Wärmepumpe gibt es?

Wärmepumpen lassen sich in drei Arten unterscheiden: die Erdwärmepumpe, die Luftwärmepumpe und die Wasserwärmepumpe. Alle drei Arten entziehen der Umwelt Wärme, um diese zum Heizen zu nutzen. Wärmepumpen zählen, ebenso wie die bereits thematisierten Solaranlagen, zu den erneuerbaren Energien. Sie werden von der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) mit 35-50% bezuschusst. Bisher sind in Deutschland bereits mehr als 1 Million Wärmepumpen im Einsatz.

Die Natur stellt mit der Wärme aus der Erde, der Luft und dem Grundwasser drei klimafreundliche und unbegrenzte Energiequellen zur Verfügung. Je nach Wärmequelle kommt dann eine Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärmepumpe), eine Luft-Wasser-Wärmepumpe (Luftwärmepumpe) oder eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe (Wasserwärmepumpe) zum Einsatz. Alle drei Wärmepumpen heizen und stellen warmes Wasser bereit. Sie sind in unterschiedlichen Ausführungen und Leistungsklassen erhältlich und werden in der Regel alle mit Strom betrieben. Die Stromkosten fallen moderat aus und summieren sich auf maximal ein Drittel der bereitgestellten Energie. Wird die Wärmepumpe mit einer Solaranlage kombiniert, entfallen auch die Kosten für den Strom. Die laufenden Kosten einer Wärmepumpe als Heizsystem fallen demnach, verglichen zu anderen Heizvarianten, moderat aus. Die Wärmepumpe lässt sich auch mit bestehenden Heizsystemen kombinieren, sodass sie nicht nur in Neubauten sondern auch in Bestandsimmobilien zum Einsatz kommt.

Die Kosten variieren je Art der Wärmepumpe. Die Erdwärmepumpe kostet ca. 12.000 bis 15.000 Euro für Geräte und Installation plus Erschließungskosten von ca. 3.000 bis 10.000 Euro, je nach Modell, Sonde und Bohrtiefe. Die Luftwärmepumpe kostet ca. 8.000 bis 12.000 Euro für Geräte und Installation plus Erschließungskosten von ca. 500 bis 2.000 Euro. Die Wasserwärmepumpe kostet ca. 8.000 bis 15.000 Euro für Geräte und Installation plus Erschließungskosten von ca. 4.000 bis 15.000 Euro, je nach örtlichen Gegebenheiten und Bohrtiefe.

Wie funktionieren Wärmepumpen?

Vereinfacht gesagt entziehen Wärmepumpen der Erde, der Luft und dem Grundwasser Wärme, wandeln diese in Energie um und stellen sie zum Heizen und der Warmwasseraufbereitung zur Verfügung. Über einen Wärmetauscher, dem sogenannten Verdampfer, wird mittels der Umwelt- bzw. Erdwärme ein flüssiges Kältemittel in der Wärmepumpe erwärmt. Dieses Mittel verfügt über einen sehr niedrigen Siedepunkt und verdampft daher schon bei natürlicher Wärme. Der dabei entstehende Dampf wird in einem strombetriebenen Kompressor verdichtet und erhitzt sich hierbei stark. Über einen weiteren Wärmetauscher wird diese Wärme an den Heizkreislauf und einen Warmwasserspeicher abgegeben, sodass sich das Kältemittel abkühlt, wieder flüssig wird und über ein Ventil an den Verdampfer (ersten Wärmetauscher) weitergeleitet wird. Dieser geschlossene Kreislauf wiederholt sich.

Bei der Erdwärmepumpe wird der Erde bzw. dem Boden Wärme entzogen und ans Heizungswasser weitergegeben. Es gibt drei Methoden, um die Wärme aus der Erde aufzunehmen. Die erste Methode sind jahreszeitunabhängige Erdwärmesonden, die bis zu 100 Meter tief in den Boden hineingebohrt werden. Die zweite Methode sind Erdwärmekollektoren, die in 1,2 bis 2 Metern Tiefe flächendeckend unter der Erdoberfläche verlegt werden. Effizienter, wenn auch kostenintensiver bei der Installation, ist die Bohrlochmethode, da sie aufgrund der Tiefe von 100 Metern keinen großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Als dritte Methode sind spiralförmige Erdwärmekörbe zu nennen, die in bis zu vier Metern Tiefe unter der Erdoberfläche verlegt werden und eine Variante der Geothermie ganz ohne Sondenbohrung darstellen. Sie sind für kleinere Grundstücke besonders von Vorteil. Um den Ertrag der Anlage zu steigern, lassen sich auch mehrere Erdwärmekörbe miteinander kombinieren.

Die Luftwärmepumpe entzieht der Umgebungsluft Energie und nutzt diese Wärme. In der Luft-Wasser-Wärmepumpe kommt ein vielseitiger Kältemittelkreislauf zum Einsatz, der die generierte Wärme zur Warmwasseraufbereitung und zum Heizen bereitstellt. Die Luft-Luft-Wärmepumpe hingegen benötigt keinen Kältemittelkreislauf, da sie im Inneren über Ventilatoren verfügt, die die Außenluft ansaugen. Anschließend wird sie mittels eines Plattenwärmetauchers erwärmt. Da die Luftwärmepumpen lediglich die Außenluft zur Erwärmung von Heizungswasser nutzen, sind sie am einfachsten einsetzbar und können wahlweise als Monoblock oder Splitausführung installiert werden.

Bei der dritten Variante, der Wasserwärmepumpe oder auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe, wird dem Grundwasser Wärme entzogen und an das Heizungswasser abgegeben. Mithilfe zweier Brunnen, dem Saug-/Förderbrunnen, der das Grundwasser gewinnt, und dem Schluckbrunnen, der das kalte, verwendete Wasser der Erde zurückführt, wird die Wärme dem Heizkreislauf zugeführt. In manchen Fällen kann die Wärmepumpe auch über einen Solekreislauf mit einem Oberflächengewässer betrieben werden. Ein Vorteil der Wasserwärmepumpe, im Vergleich zu den anderen zwei Wärmepumpenarten, ist der geringe Platzbedarf. Im Sommer kann zudem für passive Kühlung gesorgt werden. Der Installationsaufwand bei der Wasserwärmepumpe ist allerdings relativ hoch. Wichtig zu wissen ist zudem, dass ein Pumpen von Grundwasser aus dem Erdreich einen Eingriff in den Wasserhaushalt darstellt und einer Genehmigung der Wasserbehörden bedarf.

Welche Vor- und Nachteile hat die Wärmepumpe?

Wärmepumpen sind alternative Energiequellen, die ökologisch sinnvoll sind. Wärme steht unbegrenzt zur Verfügung, sie ist unabhängig von Lieferanten, Preisschwankungen und Rohstoffimporten, schont fossile Ressourcen wie Erdgas und Erdöl und minimiert den CO2-Ausstoß. Zudem ist ein Schornstein überflüssig, da keine Emissionen und Abgase entstehen, was bei einem Neubau deutlich die Baukosten senkt. Darüber hinaus ist die Wärmepumpe sehr effizient. Sie benötigt zwar Strom, zieht allerdings ca. 75% der Heizenergie aus der Umwelt- bzw. Erdwärme. Zudem kann sie mit einer Solaranlage kombiniert werden, sodass auch der Strom für die Anlage aus eigener Produktion stammt.

Wärmepumpen sind sehr wartungsarm und zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch aus, sodass die laufenden Kosten, auch aufgrund der entfallenen Heizkosten, sehr niedrig ausfallen. Sie nutzen zudem die natürlichen Energiequellen nicht nur zum Heizen, sondern können das Gebäude im Sommer auch kühlen.

Dennoch ist die Installation einer Wärmepumpe nicht immer ratsam und möglich. Haus und Grundstück müssen bestimmte infrastrukturelle und bauliche Voraussetzungen erfüllen. Die örtlichen Gegebenheiten wie Bodenbeschaffenheit, Grundwasserstand und Grundstücksgröße sind entscheidend und es bedarf sehr vieler Genehmigungen. Das Haus muss zudem für eine effizient arbeitende Wärmepumpe gut gedämmt sein und über eine Flächenheizung verfügen.

Die hohen Anschaffungskosten einer Wärmepumpe sind ein Nachteil. Diese werden allerdings aufgrund ihrer Umweltverträglichkeit großzügig staatlich gefördert und lassen sich in der Regel um mehr als ein Drittel reduzieren.

 

Wärme umgibt uns überall. Warum diese Wärme nicht zum Heizen nutzen und der Umwelt etwas Gutes tun?

 

Herzliche Grüße aus Viersen

 

Ihre Daniela Mischel

 

 

Quellen: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V., focus.de

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