Wärmepumpen: Wärmequellen und Arten

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Wärmepumpen sind technische Heizeinrichtungen, die ein Vielfaches der aufgewendeten Energie an Nutzwärme abgeben. Als Wärmquelle nutzen sie die in der Umwelt kostenlos vorhandene Energie aus Erdreich, Wasser, Luft oder Sonne sowie Prozessenergie aus Abwasser oder Abluft. Diese wird mit der Antriebsenergie in Form von Wärme an den Heiz- und Warmwasserkreislauf weitergegeben. Nutzbare Wärmequellen sind:

  • Außenluft
    steht überall problemlos zur Verfügung. Sie ist die am häufigsten genutzte Wärmequelle, hat aber den schlechtesten Wirkungsgrad, besonders bei kalten Außentemperaturen.
  • Grundwasser
    bietet ganzjährig ein gleichmäßiges Temperaturniveau und damit eine günstige Jahresarbeitszahl. Es erfordert jedoch höhere Investitionskosten und ist nicht überall einsatzfähig.
  • Erdreich
    kommt wegen der Erdarbeiten im Allgemeinen nur bei Neubauten in Frage. Erdkollektoren benötigen ausreichend Platz (120 - 400 m²); Erdsonden, die senkrecht oder schräg in das Erdreich eingebracht werden, kommen mit deutlich weniger aus. Eine wichtige Rolle spielen Bodenbeschaffenheit und der Feuchtegehalt. Das Temperaturniveau ist in entsprechender Tiefe ebenfalls recht gleichmäßig.
  • Solarspeicher
    bieten die Möglichkeit Sonnenenergie längerfristig zu speichern. Sinkt die Temperatur im Speicher im Laufe des Jahres, kann mit Hilfe einer Wärmepumpe das für die Heizung notwendige Niveau erzeugt werden.
  • Prozessabwärme
    aus industriellen Anlagen, z.B. Kühlwasser von Kraftwerken, Abwärme von Kühl- und Klimaanlagen, Abluft aus Wohnungen, Hallenbädern, Ställen und dergleichen haben den Vorteil meist relativ hoher

Arten von Wärmepumpen
Abhängig von der Quelle (Erdreich = Sole, Grundwasser = Wasser, Umgebungsluft = Luft) aus der die notwendige Wärme entnommen wird und dem Heizmedium (Träger) an das sie abgegeben wird, unterscheidet man folgende Arten von Wärmepumpen:

  • Luft/Wasser-Wärmepumpe
  • Luft/Luft-Wärmepumpe
  • Wasser/Wasser-Wärmepumpe
  • Wasser/Luft-Wärmepumpe
  • Sole/Wasser-Wärmepumpe
  • Sole/Luft-Wärmepumpe
Vorteile
Wärmepumpen nutzen zu einem großen Teil kostenlose Umweltwärme und reduzieren somit die Betriebskosten. Werden sie mit einer solarthermischen Anlage zur Erhöhung der Quellentemperatur kombiniert und/oder mit einer Photovoltaik-Anlage zur Stromerzeugung, tragen sie zur Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern bei. Da sie zudem je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet werden können, lässt sich mit ihnen die schwankende Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne besonders effizient nutzen.

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