Mit Wärmepumpen kann man umweltfreundlich heizen und warmes Wasser produzieren. Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, abhängig vom Medium, dem sie Wärme entziehen: Erdwärmepumpen, Luftwärmepumpen und Wasserwärmepumpen.
Quelle: © apops - Fotolia.com Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe besteht aus drei Komponenten – der Wärmequellenanlage, der Wärmepumpe und der Wärmeverteilanlage, die mit einem Speichersystem gekoppelt ist.
In der Wärmequellenanlage nimmt eine Flüssigkeit die Umweltwärme auf und leitet sie zur Wärmepumpe. Dort wird diese Wärme in einem Wärmetauscher an einen zweiten Kreislauf abgegeben, in dem ein Kühlmittel zirkuliert, das durch die Wärmezufuhr verdampft. Dieser Dampf wird in einen Kompressor geleitet und dort verdichtet. Durch diese Verdichtung steigt die Temperatur in dem Gas. In einem zweiten Wärmetauscher gibt das Gas seine Wärme an das Heizmedium ab, kühlt selbst dabei ab, wird in einer Drossel wieder entspannt und zurückgeleitet. Das Heizmedium, meist Wasser, wird entweder direkt in die Heizungsanlage oder in ein Speichersystem geleitet.
Erdwärmepumpe
Die Erdwärmepumpe entzieht dem Erdboden Wärme. Hierzu muss die Wärmequellenanlage bis unter die Frostgrenze im Erdboden versenkt werden. Die Wärmequellenanlage kann entweder aus einer Wärmesonde oder aus Wärmekollektoren bestehen.
Eine Erdwärmesonde ist ein mit Flüssigkeit gefülltes Rohr, das durch ein kleines Bohrloch tief im Erdboden versenkt wird. Je nach Wärmebedarf des Hauses reicht das Bohrloch ca. 100 m tief in den Boden. Außer in Wasserschutzgebieten darf eine Erdwärmesonde prinzipiell überall verwendet werden. Man braucht aber eine spezielle Genehmigung dazu.
Einen größeren Flächenbedarf haben Erdwärmekollektoren. Sie bestehen aus mit Flüssigkeit gefüllten Schlangen, ähnlich einer Fußbodenheizung. Erdwärmekollektoren müssen nur in einer Tiefe von 1,5– zwei Metern verlegt werden, brauchen aber ca. die 1,5-fache Fläche der zu beheizenden Hausfläche. Außerdem darf diese Fläche anschließend nicht versiegelt oder überbaut werden. Auch tiefwurzelnde Pflanzen können auf diesem Areal nicht gepflanzt werden, da sie die Erdwärmekollektoren beschädigen könnten. Für die Verlegung von Erdwärmekollektoren braucht man keine baurechtliche Genehmigung.
Luftwärmepumpe
Luftwärmepumpen können als Außenluft – oder Abluftwärmepumpen realisiert werden. Sie sind in der Anschaffung günstiger als Erdwärmepumpen, da keine Erdarbeiten erforderlich sind. Im Winter sind sie allerdings nicht so effektiv wie Erdwärmepumpen und sie benötigen mehr Antriebsenergie. Außerdem produzieren die Ventilatoren Lärm.
Außenluft-Wärmepumpen entziehen der Umgebungsluft Wärme. Dies funktioniert auch im Winter, solange die Lufttemperatur über dem Siedepunkt der verwendeten Flüssigkeit liegt. Abluftwärmepumpen recyclen die Wärme, die schon z. B. durch Heizung, elektrische Geräte oder Menschen produziert wurde und sonst durch Lüften verloren gehen würde.
Stromtarife für Wärmepumpen
Für ihren Betrieb der Wärmepumpe ist elektrische Energie erforderlich. Viele Energieversorger bieten daher
spezielle, verbilligte Stromtarife für Wärmepumpen an an. Oft werden diese auch unter der der Bezeichnung "Heizstrom" angeboten, da diese nicht nur für die Wärmepumpe, sondern auch für Nachtspeicherheizungen genutzt werden können.
Der Heizstrom muss übrigens nicht von demselben Versorger bezogen werden wie der Haushaltsstrom – vorausgesetzt, der Strom für die Wärmepumpe läuft über einen eigenen Stromzähler, was aber fast immer der Fall ist. Ein Strompreisvergleich bzw. die Suche nach einem Energieversorger, der einen verbilligten Tarif für Wärmepumpenstrom anbietet, lohnt sich auf jeden Fall.
Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren
Um die Stromkosten für die Wärmepumpe möglichst niedrig zu halten kann es sich lohnen, die Wärmepumpe mit einer Photovoltaik-Anlage zu kombinieren und so wenigstens einen Teil der Energie selbst zu gewinnen. Eine thermische Solaranlage kann alternativ zur Warmwasserbereitung genutzt werden, so dass die Wärmepumpe nur die Heizung übernehmen muss.