Wärmepumpen
Sonnenenergie wird in der Umwelt in großen Mengen gespeichert. Auch die Wärmespeicher sind Naturelemente. Sie heißen Luft, Wasser und Erde.
Und hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel, denn sie kann diese Wärme aufnehmen und auf ein für die Raumheizung und die Warmwasserversorgung nutzbares Temperaturniveau bringen.
Die Funktionsweise ist dabei mit der eines Kühlschrankes identisch. Allerdings wird die Wärme genutzt, die beim Kühlschrank als Abfallprodukt zu betrachten ist.
Insgesamt bilden 75 Prozent Sonnenenergie und 25 Prozent Antriebsenergie 100 Prozent Nutzwärme. Mit dieser Wärme kann ein Gebäude zu 100 Prozent beheizt werden. Eine Zusatzheizung ist also nicht mehr notwendig. Die Betriebskosten für Wartung und Energie liegen bei ca. 1/3 einer konventionellen Heizung. Damit ist eine Wärmepumpenheizung nicht nur für die Umwelt, sondern auch für Ihr Portmonee eine Entlastung.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die in der Umwelt gespeicherte Wärme nutzbar zu machen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmekollektor
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmesonde
Heizungsrücklauf - Warmwasser - Wärmepumpe
Monoeinheit (Abluftwärmepumpe mit Sole - Wasser - Wärmepumpe)
Luft - Wasser - Wärmepumpe
Wasser - Wasser - Wärmepumpe mit Grundwasserbrunnen
Wärmepumpe mit Erdwärmekollektor
Auch im Erdreich herrschen zu allen Jahreszeiten relativ gleichmäßige Temperaturen, die mit Hilfe einer Sole-Wasser-Wärmepumpe auf ein nutzbares Niveau gebracht werden können.
Ein im Garten horizontal verlegter Erdwärmekollektor nimmt Wärme aus dem Erdreich auf und überträgt diese zunächst auf eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole). Von dort aus gelangt die Flüssigkeit zur Wärmepumpe, wird abgekühlt und auf dem weiteren Weg durch das geschlossene Rohrsystem wieder von der Erde erwärmt.
Diese Methode hat sich bereits seit 20 Jahren bewährt, weil sie besonders zuverlässig und kostengünstig ist.
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmesonde
Die Erdwärmesonde unterscheidet sich in ihrer Funktion nicht von einer horizontal verlegten Erdkollektorfläche (siehe Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdwärmekollektor).
Es werden Bohrungen zwischen 30 und 100m tief in den Boden eingebracht, in die das Rohrsystem vertikal eingebaut wird.
Heizungsrücklauf - Warmwasser - Wärmepumpe
Eine weitere innovative Lösung ist die Warmwasser - Wärmepumpe für den Heizungsrücklauf.
Diese entnimmt Wärme aus dem Rücklauf der Fußbodenheizung und pumpt diese besonders effektiv auf die gewünschte Warmwassertemperatur.
Eine Warmwasser - Wärmepumpe nutzt die Wärme im Aufstellraum und kann so den Warmwasserbedarf für rund vier bis sechs Personen ganzjährig decken.
Monoeinheit (Abluftwärmepumpe mit Sole - Wasser - Wärmepumpe)
Mit der Monoeinheit ist bereits heute das Neusystem für die Niedrigenergiehäuser der Zukunft verfügbar.
Die in der Abluft gespeicherte Wärme wird mit einer Abluftwärmepumpe zur Warmwasseraufbereitung und Heizung genutzt.
Wenn es einmal besonders kalt ist und deshalb die in der Abluft gespeicherte Wärme nicht mehr ausreicht, wird der fehlende Wärmebedarf mit einem in der Monoeinheit integrierten Sole-Wasser-Modul gedeckt.
Luft - Wasser - Wärmepumpe
Auch an kalten Wintertagen enthält die Außenluft genug Wärme, um eine Wärmepumpe zu betreiben. Da die Luft bekanntlich unbegrenzt zur Verfügung steht, kann sie ohne große Investitionskosten als Wärmequelle verwendet werden.
Besonders eignet sich diese Wärmequelle für die Anwendung in bestehenden Häusern.
Die Luft-Wasser-Wärmepumpe wird in der Regel im Außenbereich aufgestellt. Die Luft wird dann über einen Ventilator zum Verdampfer gebracht und abgekühlt.
Alternativen bilden "stille Absorber" (z.B. Energiezaun, Massivabsorber, usw.).
Wasser - Wasser - Wärmepumpe mit Grundwasserbrunnen
Das Grundwasser kann die Sonnenwärme über einen längeren Zeitraum speichern und weist daher bereits in geringer Tiefe eine relativ konstante Temperatur auf.
Ideale Bedingungen für Wasser-Wasser-Wärmepumpe, da selbst bei sehr tiefen Außentemperaturen noch Grundwasser mit konstanten 9°C bis 12°C genutzt werden kann und Jahresarbeitszahlen von ca. 5 erreicht werden.
Das heißt, die Wärmepumpe benötigt nur 20% der Jahresheizwärme für den Antrieb.
