Wärmepumpen nutzen thermische Energie aus der Umwelt, um Gebäude zu heizen oder zu kühlen, und gelten als besonders energieeffizient. Sie unterscheiden sich in ihrer Funktionsweise und den eingesetzten Energiequellen. Die gängigsten Typen sind Luft/Luft-, Luft/Wasser-, Wasser/Wasser- und Sole/Wasser-Wärmepumpen. Sie werden heute, auch bezogen auf ihre Bedeutung für den Gesamtmarkt, innerhalb unserer Wärmepumpenserie vorgestellt.
Erd-Wärmepumpen, hier die Bohrarbeiten für eine Sonde, sind besonders effizient.
Bild: www.pixelio.com/ Matthias Luft/Luft-Wärmepumpen
Luft/Luft-Wärmepumpen entziehen der Außenluft Wärme, die durch ein Kühlsystem im Inneren des Gebäudes in warme Luft umgewandelt wird. Diese Wärme wird dann direkt über Lüftungssysteme in die Innenräume geleitet.
Sie werden vor allem in Gebäuden eingesetzt, die keine Zentralheizung benötigen oder in denen eine Flächenheizung nicht möglich ist. Häufig findet man sie in Niedrigenergie- und Passivhäusern, die einen hohen Dämmstandard aufweisen. Oder dort, wo es nicht ganz so kalt wird wie in unseren Breiten. Im Mittelmeerraum sind solche Systeme Standard, da sie auch kühlen können. Die Anschaffungskosten sind im Vergleich zu anderen Wärmepumpentypen gering. Auch die Installation ist weniger aufwendig. Allerdings: Bei sehr niedrigen Temperaturen nimmt die Effizienz ab. Und im Gegensatz zu anderen Wärmepumpentypen eignen sie sich nicht für die Warmwasserbereitung.
Luft/Luft-Wärmepumpen haben in Deutschland einen geringeren Marktanteil, da sie eher in speziellen Gebäudetypen zum Einsatz kommen. Sie sind in wärmeren Regionen verbreiteter und spielen insgesamt eine untergeordnete Rolle im Vergleich zu Luft/Wasser-Wärmepumpen.
Luft/Wasser-Wärmepumpen
Luft/Wasser-Wärmepumpen entziehen der Außenluft Wärme und nutzen diese, um über ein Wassersystem Heizwärme und Warmwasser für das Gebäude bereitzustellen. Sie funktionieren im Prinzip ähnlich wie die Luft/Luft-Wärmepumpe, jedoch wird die Wärme in ein zentrales Heizsystem eingespeist.
Dieser Wärmepumpentyp eignet sich für eine Vielzahl von Gebäuden, sowohl für Neubauten als auch für bestehende Gebäude. Er kann sowohl für Fußbodenheizungen als auch für herkömmliche Heizkörper verwendet werden, arbeitet jedoch am effizientesten in gut isolierten Häusern. Luft/Wasser-Wärmepumpen sind etwas teurer als Luft/Luft-Wärmepumpen, sie können jedoch zusätzlich für die Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Auch hier nimmt der Wirkungsgrad sinkender Temperatur ab. Und: Das notwendige Außengerät kann Lärmemissionen verursachen.
Luft/Wasser-Wärmepumpen sind die am weitesten verbreitete Wärmepumpenart in Deutschland. Aufgrund ihrer Flexibilität und vergleichsweise einfachen Installation werden sie in einer Vielzahl von Gebäudetypen eingesetzt. Ihr Marktanteil liegt bei rund 70 % der in Deutschland installierten Wärmepumpen (Stand 2023).
Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen die Wärme des Grundwassers, dessen Temperatur das ganze Jahr über relativ konstant ist. Dazu werden zwei Brunnen benötigt: ein Saugbrunnen und ein Schluckbrunnen. Die aufgenommene Energie wird über einen Wärmetauscher zwischen diesen beiden Brunnen an das Heizsystem abgegeben.
Diese Systeme sind ideal für Gebäude in Gebieten mit ausreichend Grundwasser. Sie sind genehmigungspflichtig und oft teurer in der Installation, dafür aber überaus effizient, da das Grundwasser das ganze Jahr über eine stabile Temperatur bietet und auch bei extrem kalten Außentemperaturen zuverlässig arbeitet. Sie werden häufig in größeren Gebäuden oder in Anlagen eingesetzt, in denen eine hohe Heizleistung benötigt wird.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen haben in Deutschland einen relativ kleinen Marktanteil, da sie auf spezifische Standortbedingungen angewiesen sind. Ihr Anteil liegt bei etwa 1–2 %.
Sole/Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpen)
Sole/Wasser-Wärmepumpen nutzen Erdwärme als Energiequelle. Über Erdsonden oder Flächenkollektoren wird Wärme aus dem Erdreich entzogen und über ein Flüssigkeitssystem (Sole) auf das Heizsystem des Hauses übertragen.
Diese Art von Wärmepumpe eignet sich besonders für Neubauten mit ausreichend Platz für Erdarbeiten. Sie kann sowohl für kleine Einfamilienhäuser als auch für größere Gebäude genutzt werden, besonders effizient ist sie in gut isolierten Gebäuden. Auch sie verfügen über eine hohe Effizienz, da die Erdwärme konstant ist und unabhängig von der Außentemperatur arbeitet. Die Anfangsinvestitionen sind durch Bohrungen oder die Installation von Flächenkollektoren vergleichsweise hoch.
Sole/Wasser-Wärmepumpen sind nach Luft/Wasser-Systemen die zweithäufigste Art von Wärmepumpen in Deutschland. Ihr Marktanteil liegt bei etwa 25 %, besonders beliebt sind sie in Neubauten.
Warmwasser-Wärmepumpen
Wärmepumpen können auch gezielt nur für die Trinkwassererwärmung eingesetzt werden. Solche Systeme arbeiten entweder als eigenständige Einheit oder in Kombination mit einer Heizanlage. Dafür geeignet sind Luft/Wasser-Wärmepumpen, Sole/Wasser-Wärmepumpen und Wasser/Wasser-Wärmepumpen.
Unsere Serie zur Wärmepumpe umfasst folgende Teile:
11.11.2024: Die Wärmepumpe – politisch gestützt, ökonomisch häufig sinnvoll
13.11.2024: Arten von Wärmepumpen und Marktanteile in Deutschland
15.11.2024: Aktuelle Marktlage von Wärmepumpen angesichts Handwerkermangels und Lieferengpässen
18.11.2024: Technische Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Einsatz von Wärmepumpen
20.11.2024: Heizen und Kühlen mit Luft/Luft-Wärmepumpen: Ein Überblick
22.11.2024: Monoblock- vs. Splitgeräte: Die besten Luft/Wasser-Wärmepumpen für Ihr Zuhause
25.11.2024: Wasser/Wasser-Wärmepumpen: Effiziente Heizlösungen aus der Natur
27.11.2024: Geothermische Systeme und ihre Anwendungen
29.11.2024: Wann sind Hybridsysteme mit Wärmepumpen sinnvoll?
02.12.2024: Wärmepumpen in Nahwärmenetzen
04.12.2024: Förderungen für Wärmepumpen
06.12.2024: Praxisbeispiele: Einsatz von Wärmepumpen in eher ungewöhnlichen Objekten