Heizen mit Wärmepumpen

Eine Alternative zum Heizen mit fossilen Brennstoffen stellen Wärmepumpen dar, welche die Wärme nutzen, die im Erdreich, im Grundwasser oder in der Umgebungsluft gespeichert ist. Dabei wird beispielsweise die Wärme aus der Erde über ein Heizsystem (Verdichter) nach innen in das Gebäude geleitet.

 

Das Funktionsprinzip ist bei allen Wärmepumpen gleich. Die Umweltenergie trifft in einem Wärmetauscher auf ein flüssiges Kältemittel, das schon bei
sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Im nächsten Schritt wird das gasförmige Kältemittel von einem elektrisch betriebenen Kompressor verdichtet, so dass die Temperatur des Kältemittels steigt. Daraufhin wird die Wärmeenergie in einem weiteren Wärmetauscher an das Heizungssystem übertragen. Für die Installation einer Grundwasserwärmepumpe muss eine wasserrechtliche Genehmigung beantragt werden.

Erdwärmepumpe

Die Erdwärmepumpe nutzt die im Boden vorhandene Wärme, die selbst im Winter bei Minusgraden in zehn Metern Tiefe etwa zehn Grad Celsius beträgt. Diese Wärmeenergie wird von der Pumpe über Erdwärmesonden aufgenommen, in denen eine Trägerflüssigkeit zirkuliert. Das Sole/Wasser nimmt die Wärmeenergie aus dem Erdboden auf und überträgt diese im Verdampfer der Erdwärmepumpe auf das Kältemittel.

Grundwasserwärmepumpe

Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet die WasserWärmepumpe, die dem Grundwasser Wärme entzieht und diese an das Heizsystem weiter leitet. Dabei gelangt das Grundwasser über einen Förderbrunnen in den Verdampfer der Pumpe. Nachdem die Wärme an das Kältemittel abgegeben worden ist, wird das abgekühlte Wasser wieder auf die Grundwasserebene zurückgeleitet.

Luftwärmepumpe

Als die kostengünstigsten Wärmepumpensysteme erweisen sich Luftwärmepumpen, bei denen ein Lüftungssystem den Heizwasserkreislauf ersetzt. Da dafür keine aufwändigen Erdbohrungen erforderlich sind, können sie bei der Sanierung von Altbauten eingebaut werden. Der Platzbedarf dieser Anlagen, die der Umgebungsluft Wärme entziehen, entspricht etwa dem eines Heizungskessels.

Wärmegewinnung durch Abwasser

Eine weitere Quelle zur Gewinnung von Wärme stellt das Abwasser dar, dessen Temperatur im Jahresverlauf 10 bis 20° beträgt. Bei der Nutzung als Wärmequelle wird dem Abwasser mittels eines Wärmetauschers Energie entzogen, welche von der Wärmepumpe zum Heizen eingesetzt wird.