Wärmepumpen

Was ist eine Wärmepumpe?

Sie alle haben etwas ähnliches zu Hause: Ihr 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 Kühlschrankes) ungenutzt an die Umgebung abgegeben.

Die Wärmepumpe macht es umgekehrt. Sie kühlt nicht ihren Innenraum, sondern ihre Wärmequelle, z.B. das Erdreich, indem sie die darin vorhandene Wärme entnimmt, d.h. sie wird vom Erdreich in die Flüssigkeit übertragen, die in der Erdwärmesonden kreist.

Über einen Wärmetauscher (VERDAMPFER), gelangt diese Energie in der Kältekreislauf der Wärmepumpe, dadurch verdampft die im Wärmepumpenkreis zirkulierende Flüssigkeit (Sicherheitskältemittel). Das gasförmige Sicherheitskältemittel wird vom KOMPRESSOR auf einen hohen Druck verdichtet und erhitzt sich dabei stark. Am VERFLÜSSIGER wird die Wärme an den Heizkreislauf abgegeben, dadurch kondensiert das Kältemittel und wird wieder flüssig. Am EXPANSIONSVENTIL wird das flüssige Kältemittel wieder auf den Ursprungsdruck entspannt und fliesst in den Verdampfer zurück. Damit ist der Kreislauf geschlossen.

Mit der Wärmepumpe ist es möglich, unabhängig von Tages- und Jahreszeit mit einem hohen Solaranteil zu heizen. Aus 75% kostenloser, gespeicherter Sonnenwärme in der Erde, Wasser oder Luft und nur 25% Antriebsenergie in Form von Strom macht die Wärmepumpe 100% Heizenergie.

Aus nur 1 kWh elektrischer Energie entstehen 4-5 kWh Wärme aus erneuerbarer Energie, die an die zu beheizenden Räume abgegeben werden. Ein Niedrigenergiehaus benötigt eine Heizleistung von 6 kW/h. Für den Betrieb der Wärmepumpe werden 1,5 kW/h benötigt, den Rest liefert dann das Erdreich.

Vergleichen wir: die kleine Platte Ihres Elektroherdes braucht durchschnittlich 1,6 kW/h. Sie haben noch einen Heizlüfter im Bad? Der braucht rund 2 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. Sie stellen eine zuverlässige, weltweit millionenfach bewährte Alternative zur Verbrennung fossiler Energieträger wie Öl oder Gas für die Wohnungsheizung dar.

Eine Wärmepumpe-Heizanlage besteht aus drei Komponenten:

• Wärmepumpe
• Wärmequelle; Erdreich, Brunnen oder Luft
• Wärmeverteilsystem; vorzugsweise Flächenheizung

Wärme leiten statt Wärme dämmen

Temperaturveränderungen sind ganz normal. Doch für die Erde ab einer Tiefe von circa zehn Metern gilt das nicht. Ab dort bleibt die Temperatur bis zu Tiefen von mehreren hundert Metern übers Jahr praktisch unverändert bei circa 10 Grad. Eine Wärmepumpenheizung mit Erdwärmesonden nutzt diese Wärme und zählt zu den effizientesten Heiztechniken, die derzeit eingesetzt werden.

Gegenüber Flächen-Wärmekollektoren bieten diese Tiefenbohrungen einige Vorteile: So kühlt der Gartenboden rund ums Haus nicht aus und die Temperatur ist umso gleichmäßiger, je tiefer die Sonden eingebracht werden. Erdwärme lässt sich auf diese Weise auch nutzen, wenn nicht genügend Fläche um das Haus herum vorhanden ist. Nach dem Einbringen der Bohrungen - in Deutschland üblicherweise zwischen 50 und 160 Meter, in der Schweiz oder Schweden oft sogar bis zu 380 Meter - und des Wärmetauscherrohres muss das Bohrloch zu dessen Schutz verfüllt werden.

Während Baumaterialien üblicherweise eine möglichst hohe Wärmedämmung besitzen sollen, ist hier eine ausgeprägte Wärmeleitfähigkeit erwünscht, um die Wärme aus der Erde möglichst effizient in den Kollektor überzuleiten. Zum Einsatz kommt daher oft ein hydraulisch abbindender Trockenmörtel, dessen Wärmedurchgangswert von 2,0 W/mk etwa doppelt so hoch gegenüber herkömmlichen Verfüllbaustoffen ist. Der Baustoff ist aus natürlichen Rohstoffen ohne chemische Additive gemischt und kann deshalb ohne weiteres auch in Wasserschutzzonen verbaut werden. Er ist auch gegen sulfathaltige Gewässer beständig, die sonst selbst Beton angreifen würden.