Wärmepumpen – die sparsame und ökologische Heizungsalternative

Teil 1 : Grundlagen der Wärmepumpe

Jochen Steffl ,  Wolfgang Heller

Bei der Wahl eines Heizsystems spielen die Energiekosten und die Wirtschaftlichkeit eine immer größere Rolle. Deshalb entscheiden sich zunehmend mehr Hauseigner für ein Heizsystem mit elektrisch angetriebener Wärmepumpe. Moderne Geräte decken ganzjährig den Heizungs- und Warmwasserbedarf und stoßen dank umweltverträglicher Technologien weit weniger CO² aus als konventionelle Heizgeräte. Bewährter Stand der Technik sind Erdwärmepumpen, die mit vertikalen Bohrsonden die Wärme des Erdreichs nutzen. Die Funktionsweise und die technischen Grundlagen von Wärmepumpen sowie die Wärmequellen, die für sie in Betracht kommen, werden im vorliegenden ersten Teil aufgezeigt. Teil 2 beschreibt, was bei Planung und Installation einer Wärmepumpe zu beachten ist.

1. DER UMWELT ZULIEBE

Moderne Elektrowärmepumpen setzen eine Kilowattstunde (kWh) elektrische Energie ein, um bis zu fünf kWh Heizenergie zu erzeugen. Mit wenig Energieeinsatz wird also viel Wärme erzeugt. Der zusätzliche ökologische Vorteil: Wärmepumpen geben im Betrieb keinen Feinstaub frei und mindern die CO²-Emission im Vergleich zu gas- oder ölbefeuerten Heizungsanlagen deutlich.

2. WÄRMEPUMPEN-MARKT IN DEUTSCHLAND UND EUROPA

In der Schweiz wird derzeit jedes dritte neu gebaute Einfamilienhaus mit einem Erdwärmepumpen-Heizsystem ausgestattet. In Schweden liegt dieser Anteil sogar bei 90 %. Dort bezeichnen sich manche Gemeinden inzwischen als „heizölfreies Gebiet”. Der wesentliche Grund für das Vordringen der Wärmepumpen in Schweden ist der dortige Heizölpreis von derzeit rund 0,9 Euro pro Liter. Bei einem Strompreis von unter 0,3 Euro pro kWh hat die Wärmepumpe in diesem Land einen klaren Vorteil. In Deutschland hat die Wärmepumpe diese hohen Marktanteile noch nicht erreicht.

Doch die Zahl der installierten Heizungs- und Warmwasser-Wärmepumpen ist in den letzten Jahren kräftig gestiegen – 2005 gegenüber dem Vorjahr um zirka 41 % auf 20 000 Geräte. Mittlerweile liegt der Anteil von Erdwärmepumpen beim Neubau von Ein-und Zweifamilienhäusern bei fast 10 %. Diese Entwicklung lässt für die Zukunft ähnlich hohe Absatzzahlen wie in der Schweiz oder in Schweden erwarten. Durch Faktoren wie Fertigung, Wartung, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit ist es erst mit heutigen Mitteln möglich, eine wettbewerbsfähige Technik im Vergleich zu marktgängigen Heizverfahren zu erreichen. Heute können moderne Geräte den Bedarf an Wärme und Warmwasser ganzjährig decken und sind aufgrund der derzeitigen Energiepreise anderen Heizsystemen überlegen. Darüber hinaus wird heute dem Umweltschutz ein höherer Stellenwert eingeräumt.

3. TECHNISCHE GRUNDLAGEN
3.1 Prinzip und Komponenten

In wohl jedem Haushalt steht ein Kühlschrank – er funktioniert viele Jahre lang leise und zuverlässig. Seine Aufgabe ist es, den Lebensmitteln im Inneren Wärme zu entziehen und diese Wärme an die Umwelt abzugeben. Eine Wärmepumpe funktioniert nach dem gleichen technischen Prinzip. Sie entzieht der Umwelt – Erde, Wasser oder Luft – Wärme und führt sie dem Heizsystem zu. Im Unterschied zum Kühlschrank nutzen die Hausbewohner jedoch nicht die Kälte, sondern die gewonnene Wärme.