Strombetriebene Wärmepumpenheizungen sind eine weitere nachhaltige Möglichkeit, die kostenlose Umweltwärme aus der Natur für sich nutzbar zu machen. Vom Grundprinzip her arbeiten sie umgekehrt wie ein Kühlschrank. Statt wie dieser über ein Kältemittel aus dem Innenraum die Wärme aufzunehmen und an die Raumluft abzugeben, entziehen Wärmepumpenheizungen entweder der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser die Wärme und leiten sie ins Haus hinein. Das ist nicht nur effizient, sondern spart auch wertvolle Ressourcen. Mehr über diese drei Grundtypen an Wärmepumpen und weitere Ausführungen sowie ihre Vor- und Nachteile erfahren Sie in diesem Beitrag.
1. Unterschiedliche Wärmepumpenarten für Luft, Erdwärme und Wasser
Für die verschiedenen Arten von Wärmepumpen gibt es unterschiedliche Typenbezeichnungen. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe beispielsweise nutzt die Luft als Wärmequelle und gibt die gewonnene Wärme an das Heiz- oder Brauchwasser ab. Um die verschiedenen natürlichen Wärmequellen zu nutzen, gibt es drei verschiedene Grundtypen von Wärmepumpenheizungen:
1. Außenluft:
Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen
2. Erdwärme:
Sole-Wasser-Wärmepumpen
3. Grundwasser:
Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Darüber hinaus gibt es noch weitere Sonderausführungen an Wärmepumpen:
1. Hochtemperatur-Wärmepumpen
2. Brauchwasser-Wärmepumpen
3. Mini-Wärmepumpen
4. Gas-Hybridheizung
2. Wärme aus der Luft gewinnen
Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen der Außenluft Wärme und setzen sie zum Heizen und zur Warmwassererzeugung ein. Sie lassen sich standortunabhängig nahezu überall nutzen, überzeugen mit geringem Platzbedarf, vergleichsweise niedrigen Anschaffungskosten und leichter Installation ohne Erdarbeiten.
Sofern die maximale Vorlauftemperatur des Heizungssystems bei 55 °C liegt, lassen sich auch mit Luft-Wasser-Wärmepumpen durchschnittlich mit einer Jahresarbeitszahl von 3 betreiben und laufen entsprechend sehr effizient und effizienter als jedes andere (Nicht-Wärmepumpe-)Heizsystem.
Sofern die Wärmepumpe bivalent ausgelegt wird, übernimmt ein zweiter Wärmeerzeuger (zumeist ein elektrischer Heizstab) eine Back-up-Funktion, um auch bei besonders kalten Außentemperaturen, die nur sehr selten auftreten, ausreichend Wärme zum Beheizen und Trinkwarmwasser sicherzustellen.
Luft-Wasser-Wärmepumpen lassen sich auf drei verschiedene Arten aufstellen:
Bei der Außenaufstellung werden alle Komponenten außerhalb des Gebäudes platziert und die Umweltwärme durch eine gedämmte Sole-Leitung zum Heizsystem transportiert. Die Lärmemissionen sind im Vergleich zu innenaufgestellten oder Split-Systemen höher, da sich der Verdichter und der Verflüssiger ebenfalls im Außengerät befinden. Wie bei allen Luftwärmepumpen sollten Sie darauf achten, dass Sie ausreichend Abstand zur Nachbarschaft und zu sensiblen Räumen im eigenen Haus einhalten.
Bei der Innenaufstellung stehen alle Komponenten auf etwa 1,2 Quadratmetern im Heizungskeller. Da die Luft hier durch einen Zuluftschacht angesaugt und durch einen Abluftschacht abtransportiert werden muss, ist ein Wanddurchbruch erforderlich. Diese Aufstellung kommt deshalb eher in Neubauten zur Anwendung.
Split-Wärmepumpen teilen sich auf in Ventilator und Verdampfer als Außeneinheit. Die Inneneinheit beinhaltet den Verflüssiger und häufig auch den Kompressor. Der Platzbedarf ist mit 0,5 Quadratmetern noch geringer als bei der Innenaufstellung, und das Kompressorgeräusch ist für die Nachbarschaft nicht mehr störend.
Als Variante zu den Luft-Wasser-Wärmepumpen gibt es auch Luft-Luft-Wärmepumpen. Sie entziehen ebenfalls der Außenluft die Wärme, geben sie aber an die Raumluft ab. Die Erwärmung der Raumluft erfolgt entweder im Umwälzprinzip mithilfe von Wand-, Truhen- oder Deckengeräten, oder die Wärme wird bereits in einer Lüftungsanlage auf die Zuluft übertragen.
Bei dieser Art von Wärmepumpe handelt es sich im Wesentlichen um ein Split-Klima-Gerät (Klimaanlage). In der Regel können diese Geräte im Winter zum effizienten Heizen und im Sommer zum Kühlen verwendet werden. Wenn Sie also ein Split-Klima-Gerät in Ihrem Haus installiert haben, um im Sommer zu kühlen, empfehlen wir Ihnen zu prüfen, ob Sie mit diesem Gerät auch im Winter heizen können.
3. Wärme aus dem Erdreich gewinnen
Sole-Wasser-Wärmepumpen entziehen dem Erdreich die Wärme mittels Heizschlangen, durch die eine frostgeschützte flüssige Sole fließt. Die Verlegung erfolgt wahlweise horizontal mit Kollektoren oder vertikal mit Sonden. Diese Wärmepumpenart punktet mit niedrigen Stromkosten bei gleichzeitig hohem Wirkungsgrad.
Das System erzeugt nur minimale Lärmemissionen, benötigt bei ausreichender Dimensionierung keinen zweiten Wärmeerzeuger und kann im Sommer teilweise auch zum Kühlen der Innenräume genutzt werden. Das Erschließen des Erdreichs als Wärmequelle ist jedoch mit Grabungen oder Bohrungen verbunden, was höhere Anschaffungskosten verursacht.
Die horizontale flächige Verlegung von Kollektoren erfolgt in etwa 1,5 Metern Tiefe unter der Frostgrenze und zieht entsprechend umfangreiche Grabungen mit sich. In erster Linie wird hier die Wärme aus der Sonnenenergie gewonnen, die in Erdreich und Regenwasser gespeichert ist. Von einer Versiegelung, Überbauung oder Bepflanzung mit tief wurzelnden Pflanzen ist abzusehen.
Die vertikale Verlegung von Sonden ist zwar platzsparender, setzt aber Bohrungen in Tiefen von etwa 30 bis 200 Metern voraus. Mit einem Abstand von mindestens 6 bis 10 Metern können auch mehrere Sonden nebeneinander platziert werden.
4. Wärme aus dem Grundwasser gewinnen
Wasser-Wasser-Wärmepumpen machen sich die Wärme des Grundwassers zunutze. Hier wird in einem Kreislauf durch einen Förderbrunnen das Wasser gewonnen, dessen Wärmeenergie entnommen und anschließend durch einen Schluckbrunnen wieder zurück ins Erdreich geleitet. Die Wassermenge vor Ort muss allerdings dazu ausreichen und die Zusammensetzung des Wassers im Voraus auf Eignung analysiert werden.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen verursachen bei höchstem Wirkungsgrad nur niedrige Stromkosten und minimale Lärmemissionen. Sie benötigen in der Regel ebenfalls keinen zweiten Wärmeerzeuger und können im Sommer auch zum Kühlen eingesetzt werden. Nachteilig sind die hohen Erschließungskosten u. a. durch die beiden notwendigen Bohrungen. Zudem sind sie nicht an jedem Standort einsetzbar und genehmigungspflichtig.
5. Wärmepumpen für spezielle Fälle
In der Welt der Wärmepumpen gibt es noch weitere Varianten für unterschiedliche Einsatzzwecke. Sind zum Beispiel bei gewerblichen oder industriellen Anwendungen für Heizungs- oder Warmwasser besonders hohe Vorlauftemperaturen von 60 bis 100 Grad gefordert, dann empfehlen sich Hochtemperatur-Wärmepumpen.
Brauchwasser-Wärmepumpen sind meist Luft-Wärmepumpen mit niedriger Leistung, die nur fürs Warmwasser genutzt werden.
Mit dem Begriff Mini-Wärmepumpen sind in der Regel Wärmepumpen mit niedriger Leistung gemeint wie die bereits erwähnten Brauchwasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen für Passivhäuser, aber auch Sonderlösungen wie Wäschetrockner-Wärmepumpen oder Pool-Wärmepumpen zum Beheizen des Außenpools.
Eine Gas-Hybridheizung ist eine Gasheizung, die zusammen mit anderen Wärmequellen die Heizleistung erbringt. Die Anlage kann z. B. mit einer Wärmepumpe kombiniert werden. In vielen Fällen wird ein Pufferspeicher verwendet, um die verschiedenen Wärmeerzeuger in das System zu integrieren.
6. Mit Photovoltaik kombinierbar und förderfähig
Wärmepumpenheizungen arbeiten optimalerweise mit einer Photovoltaik-Anlage zusammen. Ein Teil des Strombedarfs kann so mit Sonnenenergie gedeckt werden. Das spart Energiekosten und steigert gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik-Anlage.
Die staatliche Förderung für eine Wärmepumpe kann bis zu 40 Prozent betragen. Es lohnt sich also zu prüfen, was Bund, Länder und Kommunen an Fördermitteln für Wärmepumpen und andere Maßnahmen zu Sanierung und Neubau bereitstellen.
Die Klimaschutzagentur Region Hannover stellt Ihnen eine allgemeine Förderübersicht für die Region Hannover zur Verfügung.
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