Wärmepumpe

W. entziehen der Umgebung Wärme, die zum Heizen und Warmwasserbereiten genutzt werden kann. Die Wärme wird in einem geschlossenen Kreislauf von einem Energieträgermedium transportiert. Im Prinzip funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, der den Lebensmitteln im Inneren Wärme entzieht und sie dann auf seiner Rückseite wieder an den Raum abgibt.

Da W. u.a. natürliche Umweltwärme nutzen, zählen sie zu den regenerativen Energiequellen. W. können auch in Kombination mit Sonnenkollektoren verwendet werden, um die gewonnene Solarwärme auf höhere Temperaturen zu bringen.
Eine Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur mit umgekehrtem Nutzen. Die Wärmeaufnahme und deren Transport übernimmt ein Arbeitsmittel, das sich in einem geschlossenen Kreislauf bewegt und nacheinander verschiedene Zustandsänderungen erfährt. Es wird verdampft, verdichtet, verflüssigt und entspannt. Die Wärmepumpe wandelt so Wärme niedriger Temperatur (z.B. 7 °C) in Wärme hoher Temperatur (z.B. 23°C) um.

Drei Viertel der zum Heizen und Warmwasserbereiten benötigten Energie entzieht die Wärmepumpe der Umwelt – gespeicherte Sonnenwärme in Erdreich, Wasser und Luft. Folgende Energiequellen können von Wärmepumpen genutzt werden:

Erdreich ist ein sehr guter Wärmespeicher. Seine Temperatur beträgt das ganze Jahr über etwa 8 bis 12 ° C. Zur Aufnahme der Wärme werden entweder Rohre in senkrechten Bohrlöchern (Erdsonden) oder Rohrschlangen waagrecht in 1 bis 1,5 m Tiefe verlegt.

Grundwasser ist ideal, um Sonnenwärme zu speichern. Selbst an sehr kalten Tagen liegt die Wassertemperatur zwischen 7 bis 12 ° C. Über einen Förderbrunnen wird das Grundwasser entnommen. Das abgekülte Wasser wird anschließend in einen Schluckbrunnen zurückgeführt.

Die Wärmequelle Luft kann überall und ohne großen baulichen Aufwand eingesetzt werden. Jedoch sinkt mit fallender Außentemperatur auch das Wärmeangebot. Deswegen ist an den wenigen besonders kalten Tagen im Jahr ein Heizstab erforderlich, um die Wärmepumpe zu unterstützen. Luftwärmepumpen gibt es in zwei charakteristischen Bauformen: als Kompaktwärmepumpe für die Innen- oder die Außenaufstellung.

Das Massiv-Absorbersystemist ein Wärmepumpen-Heizverfahren, bei dem speicherfähige Betonabsorber als Luft- und Strahlungsabsorber sowie unterirdische Betonspeicher als Erdabsorber fungieren.

Die Wärmepumpe kann gut mit Solarkollektoren kombiniert werden; durch Einkopplung der Solarwärme in einen von der Wärmepumpe betriebenen Warmwasserspeicher oder die kostengünstige dezentrale energiesparende Nacherwärmung über Durchlauferhitzer: Dann sorgt die Wärmepumpe allein für die Raumheizung.

Durch Einsatz dieser kostenlosen Umweltwärme und rund einem Viertel Antriebsenergie für den Verdichter ist die Wärmepumpe problemlos in der Lage Ein- und Mehrfamilienhäuser zu beheizen. W. unterscheiden sich v.a. durch die Art des verwendeten Verdichters, mechanische Verdichter bei Kompressions-W. und thermische Verdichter bei den noch seltenen Absorptions-W.. Je nach Antriebsenergie des Kompressors unterscheidet man Elektro-, Gas- oder Diesel-W.

Autor: KATALYSE Institut

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