Wärmepumpe
Grundsätzlich
Wärmepumpen eignen sich besonders gut zur Beheizung von Häusern, wenn diese mit Flächenheizungen, z. B. mit Fußboden-, oder Wandheizungen ausgestattet sind. Der Grund dafür ist die niedrigen Systemtemperatur. Die Funktion der Wärmepumpe ist die eines umgekehrten Kühlschranks. Die Technik der Wärmepumpe (Kühlschranktechnik) ist inzwischen sehr alt. 1852 konnte Lord Kelvin nachweisen, dass Kältemaschinen auch zum Heizen verwendet werden können. Außerdem konnte er zeigen, dass zum Heizen mittels Wärmepumpe weniger Primärenergie benötigt wird als zum direkten Heizen, weil die von der Wämepumpe aufgenommene Wärmeenergie aus der Umgebung (Luft, Wasser oder Erde) stammen und daher einen Energiegewinn brachte.
Technik
Die Wärmepumpe funktioniert auf der Basis des Carnot- Prozesses. Dabei wird ein Kältemittel in einen Kreislauf geschickt. Auf der einen Seite wird dieses Medium Komprimiert, dabei entsteht die für uns nutzbare Energie (Heizungswärme). Auf der anderen Seite wird dieses Medium Expandiert, dabei wird dem Medium Energie entzogen, also bleibt Kälte übrig. Beim Heizbetrieb ist diese Kälte unerwünscht, diese schickt die Wärmepumpe in die Umwelt. Auf diese Weise entzieht die Wärmepumpe der Umwelt (Luft, Wasser oder Erde) Energie (das Kältemittel wird auf ein höheres Temperaturniveau gebracht). Diese Energie wird dann vor erwärmt dem Kreislauf zur Verfügung gestellt, das heißt eine Wärmepumpe entzieht der Umwelt Energie und bereitet diese auf für die Erwärmung eines Gebäudes auf oder anders gesagt, man steckt 1 kW elektrische Energie in die Wärmepumpe und erhält 4 kW Nutzbare Energie zur Beheizung des Gebäudes. Wärmequellen sind Wasser, Erde und Luft.
Kosten
Wärmepumpen können sehr kostengünstig Gebäude beheizen. Zwar laufen Wärmepumpen mit Strom, jedoch wird der größte Teil der Heizenergie eines Gebäudes über die Umweltwärme beheizt, sodass Trotz der Strompreise ein Kostengünstiges heizen möglich ist. Beim Heizen mit der Wärmepumpe wird kein Schornstein benötigt, Schornsteinfegerkosten entfallen.
Die Wärmequellen
Gespeicherte Sonnenwärme im Erdreich
Erdwärmesonden, wie die links abgebildeten, werden gerne auf kleinen Grundstücken eingesetzt. Dazu werden ein oder mehrere Musik-CD große Löcher zwischen 40 und 100 Meter tief in die Erde Gebohrt. Durch ein Leitungssystem wird FCKW-freies Wärmeleitmittel beim herabfließen in tiefere Erdschichten "aufgewärmt" und in der Wärmepumpe zu Heizenergie umgewandelt. Diese heizt über die Bodenheizung, die Wandheizung oder den klassischen Heizkörper das Haus. Erdwärmesonden sind genehmigungspflichtig.
Erdwärmekollektoren sind dann sinnvoll, wenn genügend Grundstücksfläche (ca 1,5 * der Grundfläche des zu beheizenden Hauses) vorhanden ist und beim Neubau der Garten noch nicht angelegt ist. Die Kollektoren werden horizontal ca. 20 cm unter der Frostgrenze, in etwa 1,2 bis 1,5 Meter Tiefe verlegt. Erdwärmekollektoren sind anzeigepflichtig.
Gespeicherte Sonnenwärme im Grundwasser
Ist Grundwasser in ausreichender Menge und Qualität vorhanden, dann ist es gut als Wärmequelle geeignet. Sie benötigeen zwei Brunnen. Einen Förderbrunnen zur Entnahme und einen Schluckbrunnen, in den das abgekühlte Wasser wieder zurückgeführt wird. Grundwasser-Wärmepumen sind genehmigungspflichtig
Gespeicherte Sonnenwärme in der Luft
Aussenluft gibt es überall. Sie kann kostengünstig und einfach erschlossen werden. Luft/Wasser-Wärmepumpen gibt es für die Aussen- und für die Innenaufstellung. "Hochtemperatur" - Wärmepumpen wurden speziell für Heizungsmodernisierung entwickelt. Mit ihnen sind Vorlauftemperaturen von bis zu 65 °C möglich. Luft-Wärmepumpen sind genehmigungsfrei.
