Wärmepumpe - nachhaltig Heizen & Kühlen

Wärmepumpen: Die Option für jede Jahreszeit

Im Winter warm, im Sommer kühl: Das ist das ideale Klima in den eigenen Wohnräumen. Viele Menschen überlegen lange an der Frage, wie sie ihr Heizsystem optimieren können, um dieses Ziel zu erreichen. Grundsätzlich gibt es dafür jeweils einfache Lösungen, die allerdings schnell ins Geld gehen können. Nicht nur die Kosten für die Anschaffung sind teils bemerkenswert, sondern auch die laufenden Kosten für die Heiz- und Kühlleistung. Gleichzeitig sind viele Schnelllösungen kaum nachhaltig. Umso sinnvoller ist es, sich rechtzeitig für eine angemessene und geschickte Lösung zu entscheiden. Wärmepumpen können eine solche Option sein.

Was sind Wärmepumpen?

Bei einer Wärmepumpe handelt es sich um ein Gerät, welches sich meist außerhalb Ihres Wohnhauses befindet. Es ist an Ihr bestehendes Heizsystem angeschlossen und beliefert es mit der notwendigen Heizleistung. Diese variiert je nach Heizsystem. So benötigt beispielsweise eine Fußbodenheizung ca. 35 °C als Vorlauf, während Radiatoren (klassische Heizkörper) bis zu 70 °C heißes Wasser benötigen, um normal zu funktionieren.

Eine Wärmepumpe nutzt die natürliche Energie in der Umgebung Ihres Hauses und sorgt so im Inneren für wohlige Wärme im Winter oder frische Kühle an heißen Sommertagen.

Wärmepumpen kommen in verschiedenen Ausführungen und nutzen dabei unterschiedliche Medien zur Wärmeübertragung. Typische Geräte funktionieren auf Basis von Umgebungsluft oder dem Erdreich. Es gibt allerdings auch Systeme, die mit Wasser oder einem Eisspeicher bzw. auf Basis von Sonnenenergie funktionieren.

Je nachdem, welche Gegebenheiten in Ihrer Wohnumgebung herrschen, kommen also unterschiedliche Lösungen für Sie infrage. Verfügen Sie beispielsweise über einen unterirdischen Brunnen im Garten, können Sie die Abwärme des Grundwassers nutzen. Alternativ können Sie sich die thermische Energie der Erde zunutze machen. Der Vorteil: Im Vergleich zu vielen anderen Heizungstypen besitzen Wärmepumpen eine bessere Ökobilanz. Pro Kilowattstunde erzeugen sie nur einen Bruchteil des CO2s, das eine Stromheizung erzeugen würde.

Wie funktionieren Wärmepumpen?

Stark vereinfacht kann man sich eine Wärmepumpe wie einen Kühlschrank vorstellen, nur dass sie das Gegenteil erreicht. Während ein Kühlschrank Wärme nach außen leitet und so sein Inneres kühl hält, sorgt eine Wärmepumpe dafür, dass die Wärme hinein geleitet wird. Die Wärmepumpe entzieht ihrer Umgebung also die Wärme, um diese dann an das Heizsystem der Wohnräume weiterzuleiten. Wie dies funktioniert, möchten wir Ihnen in diesem Absatz erklären.

Um nachhaltig heizen und kühlen zu können, enthält eine Wärmepumpe üblicherweise ein schnellsiedendes Kältemittel, das mithilfe von Wärme in der Umgebung verdampft wird. Durch Verdichtung wird dieser Dampf unterschiedlich stark erhitzt, um ein jeweiliges Heizsystem zu beliefern. Bei der Übertragung der Hitze vom Dampf auf die Heizung verflüssigt sich das Kältemittel wieder und der Kreislauf kann von Neuem beginnen.

Der Verdichtungsprozess ist in diesem Zusammenhang der zentrale Schritt. Ohne diesen Prozess würde die Temperatur der Umgebung nicht ausreichen, um Wohnräume beheizen zu können. Während das verwendete Kühlmittel aber schon bei Temperaturen von -20 °C beginnt zu verdampfen, entstehen durch den Verdichtungsprozess bis zu +100 °C. Natürlich unterscheiden sich je nach Temperaturunterschied die Kosten für den Betrieb. Bei sehr kalter Außentemperatur und hoher nötiger Vorlaufwärme für die Heizung muss der Verdichter besonders stark arbeiten und die Kosten sind hoch. Wenn der Strom jedoch zusätzlich aus erneuerbaren Energien produziert wird, gleicht das einen Mehrverbrauch wieder ökologisch aus.

Wenn Sie genaueres über die Funktionsweise von Wärmepumpen erfahren möchten, können Sie weitere leicht verständliche Details sowie eine Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen in unserem Blog nachlesen: Die Wärmepumpe: Funktion, Typen, Vorteile und Nachteile.

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Wie zuvor erwähnt, können Wärmepumpen mit unterschiedlichen Ausgangsmedien betrieben werden. Dazu gehört die Außenluft, die Erdwärme, aber auch Wasser- und Sonnenenergie. Im Folgenden möchten wir näher auf zwei besonders verbreitete Varianten eingehen, auf die Luft-Wasser-Wärmepumpen und die Sole-Wasser-Wärmepumpen.

Was ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe?

Luft-Wasser-Wärmepumpen erzeugen Energie aus der Umgebungsluft. Die Funktionsweise ist denkbar einfach und absolut analog zu dem oben beschriebenen Prozess. Über einen Ventilator wird die Umgebungsluft eines Wohnhauses in die Wärmepumpe geleitet und erwärmt ein Kältemittel, das in der Folge verdampft. Durch Verdichtung wird dessen Temperatur weiter erhöht und per Wärmeübertragung wird das Heizungssystem des Hauses betrieben. Die Einfachheit dieses Systems schlägt sich deutlich in den Vorteilen nieder.

Vorteile einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sind:
● günstiger,
● brauchen keine behördlichen Genehmigungen,
● verbrauchen wenig Platz und
● sind einfach nachzurüsten.

Auf der anderen Seite ist der Stromverbrauch im Schnitt höher als bei Systemalternativen. Zudem sind sie recht laut und nur bei gut gedämmten Häusern wirklich wirtschaftlich.

Was ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?

Sole-Wasser-Wärmepumpen funktionieren nicht mit dem Medium Luft, sondern nutzen die konstante Wärme des Erdreichs. Trotzdem arbeitet eine Erdwärmepumpe, wie sie auch genannt wird, ebenfalls nach dem bereits beschriebenen Prinzip der Verdampfung und Verdichtung eines Kältemittels.

Anders als Luft-Wasser-Wärmepumpen können Sole-Wasser-Wärmepumpen mit konstanten Temperaturen arbeiten, denn das Erdreich ist ganzjährig zwischen 7 und 13 °C warm. Allerdings ist die Installation deutlich komplexer und kann neben einer berggesetzlichen Bohrgenehmigung auch eines geologisch geeigneten Standorts bedürfen. So darf beispielsweise das Grundwasser nicht von der Wärmepumpe gefährdet werden.

Sole-Wasser-Wärmepumpen erfordern die Installation einer Erdsonde in der Erde üblicherweise in einer Tiefe von 40 bis 100 Metern. Alternativ können ohne besondere behördliche Genehmigung auch Erdkollektoren eingesetzt werden. Diese werden nur 0,8 bis 1,5 m tief im Boden verbracht, allerdings schlangenförmig über eine wesentlich größere Fläche als eine Erdsonde, auf einer etwa doppelt so großen Fläche wie der zu beheizenden Quadratmeter.

Verschiedene Vorteile der Erdwärmepumpe sind:
● Gerade im Winter ist die Erdwärme im Vergleich zur Luftwärme sehr hoch.
● Erdwärmepumpen werden staatlich mehr gefördert als andere Wärmepumpen.
● Die Erdwärmepumpe kann durch die im Sommer niedrigen Erdtemperaturen effizient kühlen.

Auf der Seite der Nachteile stehen die großen Aufwände der Nachrüstung und Genehmigung. Zudem eignen sich nicht alle Standorte für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe.

Wo kommen Wärmepumpen zum Einsatz?

Wärmepumpen können sowohl zur Beheizung als auch zur Kühlung von Neubauten eingesetzt werden. Gleichzeitig eignen sich einige Modelle gut zur Sanierung von Altbauten oder zur Ergänzung und Modernisierung von alten Heizsystemen. Da Wärmepumpen auf dem Prinzip der Niedrigtemperaturheizung funktionieren, sind sie insbesondere für Boden- und Wandheizungssysteme gut geeignet. Diese benötigen nur niedrige Vorlauftemperaturen und können so bei parallel guter Dämmung teils auch als alleinige Heizung eingesetzt werden. Das spart mittel- und langfristig Kosten, ganz unabhängig von steigenden Energiepreisen.

Wenn Sie wissen möchten, welche Leistung Ihre Wärmepumpe haben sollte und welche Stromkosten bei einem Neu- oder Umbau auf Sie zukommen, dann informieren Sie sich gern in unserem Blog, zum Beispiel im Artikel zur Berechnung der Heizlast von Wärmepumpen.

Fazit: Die Wärmepumpe – eine sinnvolle Entscheidung

Insgesamt beweist sich die Wärmepumpe als eine sinnvolle Entscheidung, wenn es um das nachhaltige Heizen und Kühlen der eigenen vier Wände geht. Dank des effizienten Funktionsprinzips bei einem gleichzeitig guten ökologischen Fußabdruck weist die Wärmepumpe eine sehr solide Zukunftstauglichkeit auf.

Letztlich hängt es zu einem großen Teil davon ab, welche örtlichen Gegebenheiten bei Ihnen herrschen und wie groß Ihr Budget ist. Insgesamt können Sie allerdings allein aufgrund des nachhaltigen Konzepts der Wärmepumpe von nahezu jedem Modell mittel- und langfristig profitieren. Sollten Sie dennoch weitere Informationen benötigen, stehen wir Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Verfügung. Insbesondere auch dank unseres großen Angebots an unterschiedlichem Zubehör rund um den Betrieb und die Wartung von Wärmepumpen, finden Sie bei uns sicherlich alles was Sie benötigen, um Ihr Projekt Wärmepumpe optimal voranzutreiben.

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