Erdwärme / Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe ist eine interessante Alternative für die Beheizung von Gebäuden. Insbesondere für Niedrigenergie- oder Passivhäuser bietet sich diese Technologie an. Hier kann eine Wärmepumpe ihre Vorteile voll ausspielen.
Wie funktioniert das Heizen per Wärmepumpe?
Sie kennen sicherlich das Funktionsprinzip eines Kühlschranks: Wärme wird aus dem Kühlraum hinaustransportiert - die außenliegenden Kühlrippen des Kühlschranks werden dabei warm, während der Innenraum abkühlt. Eine Wärmepumpe
funktioniert genau umgekehrt: Wärme wird im Erdreich oder aus der Luft aufgenommen und im Haus wieder abgegeben.
Wie kann man denn aus 7 °C Erdtemperatur eine Temperatur von 20 °C im Haus erzeugen?
Der Energiefluß innerhalb des Systems erfolgt, indem man sich verschiedene physikalische Phänomene zunutze macht. Z.B. dass ein Stoff beim Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Zustand Wärme aus seiner Umgebung entzieht oder sich
ein gasförmiger Stoff unter Druck erhitzt. Somit kann Wärme an einer Stelle aufgenommen, und an anderer Stelle wieder abgegeben werden. Es kommt also auf den geschickten Einsatz von Methoden zur Beeinflussung des sogenannten
Aggregatzustands eines Stoffs an der richtigen Stelle an. Dies erzielt man, indem man ein Kältemittel verwendet, dessen Siedepunkt auf einen solchen Einsatz optimal abgestimmt ist und gleichzeitig einen Kompressor und Ventile in den
Kreislauf einbaut, die die jeweils gewünschte Zustandsänderung mit der oben beschriebenen Abgabe oder Aufnahme von Wärme an bestimmten Stellen im Kreislauf hervorrufen können. Entscheidend ist dabei der kleine Temperaturunterschied
Vorher/Nachher ... und der Transport dieses Unterschieds an die richtige Stelle im System. Eine Wärmepumpe nutzt damit den sogenannten “Temperaturhub”, indem sie über ein Wärmeleitmittel Wärme aus einer Wärmequelle (z.B.
Erdreich) entnimmt, mittels eines Kompressors diese Wärme auf ein für das Heizen nutzbare Temperaturniveau (z.B. 50 °C) anhebt und den “gespeicherten” Temperaturgewinn an der richtigen Stelle (Wärmetauscher im Haus) zusammen
mit der Kompressionswärme wieder abgibt.
So funktioniert’s
Im Erdwärmetauscher verdampft das Kältemittel, weil sein Siedepunkt unter der Temperatur des Erdreichs liegt. Dabei gibt das Erdreich Wärme an das Kältemittel ab. Das nunmehr gasförmige Kältemittel wird dann vom Kompressor der
Wärmepumpe angesaugt und verdichtet und damit auf ein Temperaturniveau gebracht, welches über dem der Hausheizung liegt. Diese Temperatur inklusive der im Erdreich beim Verdampfen aufgenommenen Wärme wird nun im Hauswärmetauscher an das
Wasser für die Heizung abgegeben. Das unter Druck stehende Kältemittel kühlt dadurch wieder ab und verflüssigt sich (kondensiert). Danach wird das abgekühlte Kältemittel über ein Drosselventil entspannt und wieder in den Wärmetauscher
im Erdreich geleitet. Da der Siedepunkt des Kältmittels wieder unter der Temperatur des Erdreichs liegt, beginnt das Kältemittel wieder zu verdampfen. So nimmt das Mittel erneut Wärme aus dem Erdreich auf und der Kreisprozeß beginnt von
vorne: das Kältemittel wird “aufgeladen” und bringt Wärme mit, die zum Heizen genutzt werden kann. Als zugeführte Energie wird lediglich der Strom benötigt, mit dem der Kompressor das Kältemittel komprimiert.
Aber kostet der Strom für den Kompressor denn nicht mehr als Gas oder Öl?
Moderne Wärmepumpen arbeiten zuverlässig über lange Jahre und erreichen durch ständige Verbesserung der Bauteile mittlerweile einen Wirkungsgrad von bis zu 1:4. Das heißt, man kann mit ca. 1 KW Stromeinsatz ca. 4 KW Heizwärme
erzielen. Dies ist fast immer günstiger als die gleiche Menge Wärme über Öl, Gas oder Kohle direkt herzustellen und bietet sich auf Grund des Funktionsprinzips insbesondere für ein modernes Passiv- oder Niedrigenergiehaus an. Ein
Niedrigenergiehaus kommt mit einer geringeren Vorlauftemperatur aus als ältere Bauten. Somit muß nicht so viel Strom investiert werden, was den Nutzen weiter steigert - insbesondere in einer Kombination mit einer Fußbodenheizung.
Zusätzliches Sparplus: Speziell für umweltfreundliche Heizsysteme wie die Wärmepumpe bieten Energieversorger Strom an, der ca. 20 bis 25% günstiger ist als der normale Haushaltsstrom.
Einfache und kostengünstige Innen- und Außenaufstellung
Wärmepumpen eignen sich für die Außen- oder Innenaufstellung (siehe Bilder rechts) - die Notwendigkeit für einen Kaminanschluß entfällt, was Kosten spart.
Wir empfehlen folgende Modelle:
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