Wärmepumpe

Mit einer Wärmepumpe kann Energie aus der Umwelt in Wärme für das Haus umgewandelt werden. Dazu wird die vorhandene Wärme, die in Wasser, Erdreich, Außenluft oder Abluft enthalten ist, zunächst mit einem Wärmeübertrager (Verdampfer) dem Kältemittel zugeführt. Das Kältemittel bringt diese Energie mit Hilfe des Verdichters auf ein höheres Temperaturniveau, damit es über einen weiteren Wärmeübertrager (Verflüssiger) für das Heizsystem oder die Warmwasserbereitung nutzbar gemacht werden kann.

Je nach Energiequelle können bis zu fünf Anteile Umweltenergie je Anteil elektrischer Energie als Heizenergie bereitgestellt werden. Die vorliegende Umweltenergie von -20 °C bis +35 °C (Luft) muss auf ein für die Heizung (Warmwasser) nutzbares Temperaturniveau angepasst werden. In diesem Vorgang wird bei niedriger Temperatur das Warmwasser auf das entsprechende Niveau „gepumpt“.

Wussten Sie schon: „Erneuerbare Energien lösen fossile Brennstoffe ab“! Energieerzeugung und Energiespeicherung können Sie mit dem richtigen Energiemanagement effizient für das eigene Zuhause nutzen. 

Je nachdem, ob Sie Aussenluft, Erdreich (Erdkollektor- oder Erdsondenanlage) oder Wasser (Grund- oder Oberflächenwasser) als Wärmequelle nutzen möchten, stehen Ihnen verschiedene Arten von Wärmepumpen zur Verfügung. In manchen Fällen kann auch die Abluft von Wohnungslüftungs-Anlagen mit einer Wärmepumpe (Abluftwärmepumpe) genutzt werden. Geeignet ist das aber nur für Wohnhäuser mit guter Wärmedämmung.

Wärmequelle Luft

Von der Sonne erwärmte Luft ist überall vorhanden. Wärmepumpen können selbst bei -20 °C der Aussenluft noch genügend Energie für den Heizbetrieb entziehen. Die Wärmequelle Luft ist am kältesten, wenn die meiste Heizwärme benötigt wird. Eine Wärmepumpe kann der Wärmequelle Luft bis zu ca. -20 °C Wärme. entziehen. Ein besonderer Vorteil ist die einfache Installation einer Luft-Wasser-Wärmepumpe, denn umfangreiche Erdreicharbeiten oder Brunnenbohrungen entfallen.

Wärmequelle Wasser

Grundwasser ist ein guter Speicher für Sonnenwärme. Selbst an kältesten Wintertagen hält es eine konstante Temperatur von +7 °C bis +12 °C. Durch das konstante Temperaturniveau der Wärmequelle ist die Leistungszahl der Wärmepumpe über das ganze Jahr nahezu gleich. Grundwasser steht nicht überall in ausreichender und in geeigneter Qualität zur Verfügung. Wenn die Nutzung von Grundwasser möglich ist, lohnt sich der Einsatz. Die Grundwassernutzung muss von den lokalen Behörden genehmigt werden.

Die Wahl der geeigneten Variante sowie Aufstellung sind entscheidend für die Effizienz der Wärmepumpe. Eine sorgfältige Planung inklusive persönlicher Beratung ist daher von zentraler Bedeutung.

Aussenaufstellung

Die Aussenaufstellung ist lediglich bei Luft-Wasser-Wärmepumpen möglich. In diesem Fall wird die Wärmepumpe in einem wetterfesten Gehäuse im Freien aufgestellt. Das bietet eine enorm platzsparende Lösung, weil so im Keller nur wenig Raum benötigt wird. Oftmals werden aussen aufgestellte Wärmepumpen bei Sanierungen eingesetzt. Der Anschluss an die Heizung im Haus wird mit wärmeisolierten Rohren hergestellt, welche im Boden verlegt werden.

Je nach Vorlauf- und Aussentemperatur arbeitet die Wärmepumpe anders. Für die Art, eine Wärmepumpe zu betreiben, sind folgende Bezeichnungen etabliert.

Monovalent
Hier ist die Wärmepumpe alleiniger Heizwärmeerzeuger im Gebäude. Diese Betriebsart ist geeignet für alle Niedertemperaturheizungen bis maximal 60 °C Vorlauftemperaturen.

Monoenergetisch
Bei dieser Betriebsart wird die Elektrowärmepumpe durch eine elektrische Zusatzheizung unterstützt. Dies ist vor allem bei Luft | Wasser-Wärmepumpen notwendig, um bei tieferen Aussentemperaturen genügend Heizleistung zur Verfügung zu stellen.

Bivalent-alternativ
Die Wärmepumpe liefert bis zu einer festgelegten Aussentemperatur (z. B. 0 °C) die gesamte Heizwärme. Sinkt die Temperatur unter diesen Wert, schaltet sich die Wärmepumpe ab und der zweite Wärmeerzeuger übernimmt die Heizung.

Bivalent-parallel
Bis zu einer bestimmten Aussentemperatur erzeugt allein die Wärmepumpe die notwendige Wärme. Bei niedrigeren Temperaturen schaltet sich der zweite Wärmeerzeuger zu. Fällt die Aussentemperatur unter die zweite Grenztemperatur, schaltet sich die Wärmepumpe aus und der zweite Wärmeerzeuger übernimmt die gesamte Wärmeversorgung. Im Gegensatz zum bivalent-alternativen Betrieb ist der Anteil der Wärmepumpe an der Jahresleistung deutlich grösser.

Eine effiziente Wärmepumpe nutzt umweltfreundlich die Wärme aus ihrer Umgebung. Es gibt drei Dinge, die man beachten muss, um zu testen, wie klimaverträglich eine Wärmepumpe ist. Ein erstes Mass ist die Jahresarbeitszahl, also das Verhältnis aus der jährlich bereitgestellten Wärmemenge und der jährlich eingesetzten Energiemenge. Ausserdem muss beachtet werden, woher der benötigte Strom kommt und daher eventuell CO2 - Emissionen verursachen kann. Zu guter Letzt kann das Kühlmittel die Umwelt negativ beeinflussen, falls es in die Atmosphäre gelangt. Moderne Wärmepumpen verwenden jedoch Kühlmittel, die umweltfreundlich sind, selbst wenn sie in die Luft gelangen.

Stromverbrauch

80 % der benötigten Heizenergie können dank einer Wärmepumpe einfach aus der Luft oder dem Erdreich gewonnen werden - also aus umweltfreundlichen und zu 100 % erneuerbaren Energieträgern. Die restlichen 20 % der Heizenergie sind Strom; eine Wärmepumpe wird mit elektrischer Energie betrieben. Im Idealfall stammt der Strom sogar aus der hauseigenen Photovoltaik-Anlage! Zum Vergleich: bei einer Öl- oder Gasheizung stammen 100 % der benötigten Heizenergie aus fossilen, nicht erneuerbaren Energieträgern.