Wärmepumpen
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Mit Wärmepumpen kann man auf verschiedene Art und Weise Wärme gewinnen. 

Wärmepumpen gewinnen gespeicherte Sonnenenergie in Form von Wärme aus der Luft, aus der Erde oder aus dem Grundwasser. Für die Wärmegewinnung aus der Erde stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung. Die Wärmegewinnung mit Erdsonden oder die Wärmegewinnung mit Erdkollektoren.

Diese erneuerbaren Energien können das ganze Jahr über genutzt werden. Die Nutzung dieser Energien ist krisensicher und unabhängig von Preissteigerungen. Eine Ausnahme, bei der Nutzung einer Wärmepumpe, ist die Antriebsenergie (Strom), die von einem Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU) gekauft werden muss.

Wärmepumpen sind kombinierbar mit Solaranlagen, Öl-Heizkesseln, Gas-Heizkesseln, Festbrennstoff-Heizkesseln und Anlagen mit kontrollierter Wohnraumlüftung.

Aber nicht nur Wärme kann mit Wärmepumpen erzeugt werden. Im Sommer kann zum Beispiel in Verbindung mit einer Fußbodenheizung auch gekühlt werden. Für Energiesparhäuser (niedriger Gebäude-Wärmebedarf) werden Wärmepumpen (Komplett-Systeme) angeboten bei denen, je nach Ausstattung, die Warmwasserbereitung mit Solaranschluß, die kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung, die Heizung und die Kühlung in einem Gerät integriert sind.

Wärmepumpen funktionieren nach folgendem Prinzip. Aus dem Wasser, der Erde oder der Luft wird Wärme mit geringem Temperaturniveau gewonnen. Diese Wärme wird dem Kältemittel-Kreislauf zugeführt. Über einen Wärmetauscher wird das flüssige Kältemittel durch die Wärme verdampft und danach in einem Kompressor verdichtet. Dadurch erhitzt sich das Kältemittel und gibt im Verflüssiger die Wärme an das Heizsystem, über einen Wärmetauscher, ab. Hierbei kondensiert das Kältemittel im Kondensator und verflüssigt sich wieder. Das noch unter Druck stehende Kältemittel wird jetzt im Expansionsventil wieder entspannt. Danach wird das nun flüssige kalte Kältemittel wieder dem Verdampfer zugeführt und der Kreislauf beginnt von neuem. Die Arbeitsweise einer Wärmepumpe ist die selbe, wie die eines Kühlschranks.

Wärmepumpen können unterschiedlich betrieben werden. Man unterscheidet hier zwischen einer monovalenten, einer monoenergetischen und einer bivalenten Betriebsweise.

Bei einer monovalenten Betriebweise muss die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf (Heizlast) des Gebäudes abdecken.

Die Wärmepumpenanlage wird in einer monoenergetischen Betriebsweise durch einen elektrisch betriebenen Wärmeerzeuger (Heizwasser-Durchlauferhitzer, Heizstab) ergänzt.

In einer bivalenten Betriebsweise wird die Wärmepumpenanlage durch einen zusätzlichen Wärmeerzeuger (Heizkessel) ergänzt. Die bivalente Betriebsweise wird hier noch mal unterteilt in bivalent-alternativ, bivalent-parallel und bivalent teilparalle.

lDie Wärmepumpe liefert bei einer bivalent-alternativen Betriebsweise bis zu einer festgelegten Außentemperatur die gesamte Heizwärme. Sinkt die Außentemperatur unter diesen Wert, schaltet die Wärmepumpe ab und der zweite Wärmeerzeuger (z.B. Heizkessel) übernimmt die Heizung.

Bei einer bivalent- parallelen Betriebsweise schaltet sich der zweite Wärmeerzeuger (z.B. Heizkessel) bei niedrigen Außentemperaturen zu. Die Wärmepumpe läuft aber weiter.

Die bivalent-teilparallele Betriebsweise arbeitet ähnlich wie die bivalent-parallele Betriebsweise. Auch hier schaltet der zweite Wärmeerzeuger bei niedrigen Außentemperatur zu. Die Wärmepumpe läuft noch so lange mit, bis die vorgegebenen Vorlauftemperaturen nicht mehr erreicht werden. Erst dann schaltet Sie ab.

Da die meisten Wärmepumpen zur Gebäudebeheizung mit Starkstrom betrieben werden, ist in Bezug auf das Elektrizitätsversorgungsunternehmen folgendes zu beachten.

Das Elektrizitätsversorgungsunternehmen (EVU) muss bei Wärmepumpen für die Gebäudeheizung seine Zustimmung erteilen. Je nach angegebenen Geräteleistungen sind die Bedingungen des Stromanschlusses für die Wärmepumpen beim zuständigen EVU zu erfragen.

Auch muss im jeweiligen Versorgungsgebiet geklärt werden, welche Betriebsweisen (monovalent und/oder monoenergetisch) möglich sind. Von besonderem Interesse sind auch Grund- und Arbeitspreise, sowie die Möglichkeiten für die Nutzung des preisgünstigen Nachtstroms und eventuelle Sperrzeiten.

Nach Bundestarif kann die Wärmepumpe maximal für 3 x 2 Stunden pro Tag durch das EVU gesperrt werden.

Informativ sind die Leistungszahlen (COP) der Wärmepumpen. Mit Leistungszahlen können unterschiedliche Wärmepumpen verglichen werden. Die Leistungszahl entspricht dem Quotienten aus Heizleistung und elektrischer Leistungsaufnahme.

Die Leistungszahl gibt Aufschluß darüber, wieviel mal größer der Nutzen gegenüber dem Aufwand ist. Aber Vorsicht mit dem Vergleichen. Die Leistungszahl ist abhängig von der Temperatur der Wärmequelle (Wasser, Sole, Luft) und des Wärmeverbrauchers (Heizsystem).

Sie bezieht sich als Momentanwert immer auf einen bestimmten Betriebszustand. Hier muss also immer mit den selben Betriebszuständen verglichen werden.

Auch die Jahresarbeitszahl beschreibt (wie die Leistungszahl) das Verhältnis der gelieferten Wärme zu der benötigten Energie, aber bezogen auf ein ganzes Jahr und unter Berücksichtigung der zusätzlich benötigten elektrischen Verbraucher.

Die Nutzung erneuerbarer Energien durch Wärmepumpenanlagen rechnet sich längst nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen. Durch Investitionen in erneuerbare Energien, profitiert man einerseits von Förderprogrammen und schützt andererseits die Umwelt.

Wann sich eine Wärmepumpenanlage amortisiert, ist pauschal schwer zu sagen. Zu viele Faktoren müssen dabei berücksichtigt werden. Ein Hauptfaktor ist die Wärmequellen-Art (Wasser, Sole, Luft). Nur bei genauer Kenntnis der einzelnen Faktoren und Komponenten kann bestimmt werden, wann sich eine Wärmepumpenanlage amotisiert. Die Laufzeit einer Wärmepumpe beträgt theoretisch mindestens 20 bis 25 Jahre. Erwiesen ist, dass viele Anlagen schon seit über 25 Jahren im störungsfreien Dauerbetrieb laufen.

Über die verschiedenen Ausführungen der Wärmepumpe, in Bezug auf die unterschiedliche Wärmegewinnung, erfahren Sie in den nächsten Seiten mehr: