Wärmepumpen - Energie aus der Umwelt

Die Wärmepumpe gibt es in verschiedenen Varianten. Sie nutzt die Wärme aus der Natur, um Energie zu erzeugen, aus der Erde, der Luft oder dem Wasser. Die Anschaffungskosten sind recht hoch, dafür sind die Betriebskosten aber vergleichsweise gering.

Bei der Wärmepumpe wird der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme entzogen und an das Heizungswasser abgegeben. Dabei können auch sehr niedrige Temperaturen noch genutzt werden, weil die Wärmepumpe diese später auf ein höheres Niveau bringen kann.

Die Wärmepumpe schont Ressourcen

Eine Wärmepumpe nutzt ohnehin vorhandene Quellen wie Luft und schont damit Ressourcen wie fossile Brennstoffe. Damit sind auch die Kohlendioxid-Emissionen geringer. Es handelt sich also um eine vergleichsweise umweltschonende Form der Energiegewinnung. Zusätzlicher Strom wird dennoch benötigt, um Wärmepumpen zu betreiben. Allerdings spart man dafür die Heizkosten und die Wärmepumpe gewinnt mehr Energie als sie verbraucht. Zudem gibt es spezielle Tarife für Wärmepumpenstrom, die günstiger sind als die üblichen Stromtarife.

Arten der Wärmepumpe zu Heizzwecken

Es gibt verschiedene Wärmepumpen, die alle ähnlich funktionieren, aber unterschiedliche Energiequellen nutzen. Für die Erdwärme-Pumpe wird eine Bohrung vorgenommen und Kollektoren oder Sonden werden unterirdisch eingesetzt. Das ist logistisch umständlicher als die Luft-Wärmepumpe, die für einen nachträglichen Einbau besser geeignet ist. Diese Form der Wärmepumpe entzieht die Wärme der Außenluft. Auch das Grundwasser kann angezapft werden, um Wärme zu gewinnen. Der Vorteil liegt hier in der konstanten Temperatur über das ganze Jahr hinweg, was einen guten Wirkungsgrad verspricht. Die Installation einer solchen Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist allerdings ziemlich aufwändig und nicht an allen Standorten möglich.

Wie funktioniert eine Erdwärme-Pumpe?

Um die in der Tiefe der Erde enthaltene Wärme zu nutzen, sind Bohrungen nötig, die die Erdwärme-Pumpe im Vergleich zur Luft-Wärmepumpe in den Anschaffungskosten teurer machen. Bei der Erdwärme-Pumpe werden verschiedene Systeme eingesetzt, wie Erdwärmekollektoren und Erdwärmesonden. Deswegen eignet sie sich auch eher für Neubauten. Über einen Verdampfer wird die Wärme auf ein flüssiges Kältemittel übertragen, das sich erhitzt und verdampft. Wird das Kühlmittel wieder verflüssigt, wird Wärme abgegeben. Die so entstehende Wärme wird an das Heizsystem weitergeleitet. Die Erdwärme-Pumpe benötigt elektrischen Strom als Antriebsenergie. Für diesen Wärmepumpenstrom gibt es spezielle Tarife bei den Stromanbietern.

Kritische Argumente bei der Erdwärme-Pumpe

Es gibt jedoch auch Kritikpunkte, wie die zum Teil klimaschädlichen Kühlmittel. Der Energieverlust kann auch relativ hoch sein, was ebenfalls dafür spricht, die Effizienz der geplanten Erdwärme-Pumpe zu berücksichtigen und genau zu rechnen. Zudem empfiehlt es sich oft, eine Erdwärme-Pumpe mit Solarenergie zu kombinieren.

Funktionsweise Wärmepumpe

Ähnliches Prinzip bei der Luft-Wärmepumpe

Die Luft-Wärmepumpe bringt die in der Außenluft enthaltene Wärme auf ein höheres Niveau, so dass diese zum Heizen genutzt werden kann. Selbst in kalter Winterluft ist noch Wärme enthalten, die eine Luft-Wärmepumpe auf eine höhere Temperatur anheben kann.

Mit einer Luft-Wärmepumpe heizen und kühlen

Ventilatoren führen der Luft-Wärmepumpe – genauer gesagt dem Verdampfer - Außenluft zu. Der Luft wird die Wärme entzogen und die Luft selbst wieder nach außen abgegeben. Die Wärme wird in den Heizkreislauf abgegeben, um das Haus zu beheizen. Einige Luft-Wärmepumpen haben sogar eine Kühlfunktion. Dabei wird die Arbeitsweise umgedreht, die warme Luft im Inneren des Gebäudes gekühlt und die überschüssige Wärme nach draußen geleitet. So kann sie auch im Sommer sinnvoll genutzt werden. Der Begriff Luft-Wärmepumpe gilt für unterschiedliche Systeme. Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen der Luft Wärme, um damit Heizungswasser zu erhitzen. Luft-Luft-Wärmepumpen stellen die Wärme einer Lüftung zur Verfügung.

Wann ist eine Luft-Wärmepumpe das geeignete Heizsystem?

Ob eine Luft-Wärmepumpe das geeignete Heizsystem ist hängt von vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem Standort und Typ des Hauses und dem örtlichen Klima. Auch die hohen Anschaffungskosten müssen bedacht werden. Sie kann sowohl im Gebäude als auch im Freien installiert werden.

Die Methode, der Außenluft Wärme zu entziehen, um zu heizen, ist einfach. Eine Luft-Wärmepumpe ist im Vergleich zur Erdwärme-Pumpe günstiger, aber gerade an kälteren Tagen auch weniger effizient. Denn je kälter es draußen ist, umso mehr Strom braucht die Luft-Wärmepumpe, um diese aufzubereiten.

Die Vor- und Nachteile hat die Wärmepumpe mit anderen alternativen Heizsystemen gemeinsam: Die Anschaffungskosten sind zunächst ziemlich hoch. Die Betriebs- und Wartungskosten jedoch sind niedriger als bei einer Gas- oder Ölheizung, sodass die Investition sich auf lange Sicht wieder lohnt. Wärmepumpen lassen sich am effizientesten mit einer Niedrigtemperaturheizung betreiben, beispielsweise einer Fußbodenheizung, da hier nur eine relativ niedrige Vorlauftemperatur (30 bis 40 Grad) benötigt wird.

Eine effiziente Pumpe kann aber generell ökonomisch sinnvoll sein, zumal man sich durch eine solche Heizungs-Lösung weniger abhängig von den steigenden Energiepreisen für andere Energiequellen macht. Zudem fallen im Vergleich zu anderen Heizsystemen die CO2-Emissionen geringer aus.

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