Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe was ist das?

Sie alle haben zu Hause einen stehen: Ihren Kühlschrank. Der Kühlschrank kühlt, die Wärmepumpe wärmt, das grundlegende Prinzip ist das gleiche. Kühlt der Kühlschrank, produziert er Wärme. Die wird über einen Wärmetauscher (an der Rückseite des Kühlschranks) ungenutzt an die Umgebung abgegeben.
Die Wärmepumpe macht es umgekehrt. Sie kühlt nicht den Innenraum des Kühlschrankes, sondern gibt ihre Wärme an das Heizsystem ab.

Funktion

Die Wärmepumpe wandelt „Wärme“ (ca. 3°) in „Wärme“ (ca. 65°) um – auch im Winter bei weit unter 0°C. Bei der Wärmepumpe wird die in der direkten Umgebung gespeicherte Sonnenenergie durch einen Kompressor (mit Druck) auf ein viel höheres Temperaturniveau gebracht. Dies geschieht in einem geschlossenen Kreisprozess durch ständiges Ändern des Aggregatzustandes des Arbeitsmittels (Verdampfen, Komprimieren, Verflüssigen, Expandieren). Eine Wärmepumpe nutz vorhandene Wärmequellen ( z.B. das Erdreich) in dem sie die darin vorhandene gespeicherte Sonnenwärme entnimmt, d. h. sie wird vom Erdreich in eine Flüssigkeit übertragen und zur Wärmepumpe transportiert.

Zum Antrieb des Kompressors ( Herzstück einer Wärmepumpe) benötigt man Strom oder Gas. Die meisten Wärmepumpen werden heute mit Strom betrieben. Moderne Wärmepumpen kommen heute mit sehr wenig Antriebsenergie aus. Ein Niedrigenergie-Einfamilienhaus benötigt eine Heizleistung von 6 kW/h. Für den Betrieb der Wärmepumpe werden nur 1,5 kWh benötigt. Den Rest liefert dann das Erdreich.
(Vergleich: Die kleine Platte Ihres Elektroherds braucht durchschnittlich 1,6 kW/h)

Und die Wärmepumpe heizt Ihr ganzes Haus – mit 1,5 kW/h für ihren Antrieb. Die Wärmepumpe ist ein umweltfreundliches, Primärenergie sparendes Heizsystem. In der Verbindung mit einer Erdwärmesonde stellen sie eine zuverlässige, weltweit Millionenfach bewährte Alternative zur Verbrennung fossiler Energieträger wie Öl oder Gas für die Wohnungsheizung dar.

Oft wird die Wärmepumpe heutzutage zusätzlich durch einen konventionellen Wärmeerzeuger ergänzt – bivalent. Dies stellt dann eine Alternativlösung im Heizsystem der Betreiber dar. Sollte die Alternative jedoch mit dem gleichen Energieträger betrieben werden (z.B. eine Elektro-Wärmepumpe in Kombination mit einer Elektroheizung), so nennt man diese Betriebsart ‚monoenergetisch‘. Ist die Wärmepumpe jedoch die einzige Wärmequelle, so nennen wir die Anlage ‚monovalent‘. Vorteil: nur eine Technik im Heizungskeller und Wegfall des Schornsteins (zumeist bei Energienutzung im Erdreich angewandt).

Optimal eignen sich Fußboden- und Wandheizungen bei der Beheizung des Wohnhauses oder eines Wintergarten mit der Wärmepumpe.
Sie stellen somit in unserem Land einen wichtigen Beitrag zum aktiven Klimaschutz und zur Ressourcenschonung.

Energie + Umwelt - WärmepumpeLeistungszahl

e = Heizleistung / Antriebsleistung = (Umweltenergie + Antriebsleistung) / Antriebsleistung
Die Leistungszahl e gibt die abgegebene Heizleistung im Vergleich zur aufgewendeten Antriebsleistung an. Eine Leistungszahl von 4 bedeutet daher, daß das Vierfache der eingesetzten elektrischen Leistung in nutzbare Wärmeleistung umgewandelt wird. Die Leistungszahl ist ein Momentanwert. Die im Laufe einer gesamten Heizperiode gelieferte Nutzenergie im Verhältnis zu der zugeführten elektrischen Antriebsenergie ergibt die Jahresarbeitszahl. Weiteres kann zwischen der Wärmepumpen-Arbeitszahl und der (gesamt) Anlagen-Arbeitszahl unterschieden werden.

Vorteile

Nutzung der erneuerbaren Umweltenergie

  • Luft, Erdreich und Wasser ( z.B. Brunnen) als Wärmequelle
  • ca. 80% der gesamten Energie gratis
  • sicher, sauber, effizient und emissionsarm

Wärmepumpen haben Zukunft

  • in der Altbausanierung
  • im Neubau
  • im Wintergarten

Anwendung

  • Heizung und Trinkwassererwärmung
  • Lüftung und Kühlung

im Altbau und Neubau – besonders beim Niedrigenergiestandard

Energiesparen und Emissionsminderung: Nach einem VDEW-Vergleich verbrauchen Wärmepumpen gegenüber Gasbrennwert oder Öl- Kesseln bis zu 40 % weniger Energie, der CO2-Ausstoß liegt sogar bis zu 50 % niedriger.

Einsparpotential

Durch Nutzung gespeicherter Sonnenenergie kann im Vergleich zu modernen Öl- oder Gasheizungen bis zu 40 % Primärenergie eingespart werden.