Unsere Infoserie über nachhaltige Energiesysteme im Vita-Magazin in Nürnberg
In diesem Beitrag erklären wir die verschiedenen Arten von Wärmepumpen, ihre Anwendungsmöglichkeiten und deren Beitrag zum Umweltschutz.
Der Anwendungsbereich für die Wärmepumpen und deren Beitrag zum Umweltschutz
Der Anwendungsbereich für die Wärmepumpen ist sehr vielfältig und erstreckt sich von Einfamilienhäusern bis hin zu großen Industrieanlagen. Je nach Einsatzgebiet dienen die Systeme zum Heizen oder Kühlen von Gebäuden. Die Wärmepumpe gehört dabei zu den modernsten und effizientesten Heizungssystemen, da sie die vorhandene Umweltwärme aus der Luft, aus dem Wasser oder aus dem Erdreich nutzt.
Da die Wärmepumpe neben der Umweltwärme nur noch elektrischen Strom zum Erzeugen von Wärme benötigt, gilt die Wärmepumpe als besonders umweltfreundlich. Die Koppelung der Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage ermöglicht einen sehr hohen Autarkiegrad des Gebäudes und hat somit einen entscheidenden Vorteil gegenüber den herkömmlichen Heizungssystemen, die den PV- oder Ökostrom nicht nutzen können.
Eine wichtige Kenngröße der Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) zur Angabe der Effizienz einer Wärmepumpe. Die JAZ beschreibt dabei das Verhältnis von zugeführter Energie (Strom) zu erzeugter Energie (abgegebene Wärme) über ein gesamtes Jahr. Beispielhaft bedeutet eine JAZ von 3, dass bei einem Heizenergieverbrauch von 12.000 kWh nur 4.000 kWh Strom benötigt wird.
Zu den bekanntesten Wärmepumpenarten gehört die Luft-Wasser-Wärmepumpe, Sole-Wasser-Wärmepumpe, Wasser-Wasser-Wärmepumpe sowie die Luft-Luft-Wärmepumpe. Die Abbildung zeigt die Funktionsweise der Wärmepumpen sowie die Energiequelle der einzelnen Systeme.
In den meisten Neubauten kommt die Luft-Wasser-Wärmpumpe zum Einsatz, weil diese aufgrund der einfachen Installation das kostengünstigste Energiesystem darstellt. Die Effizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe hängt von der Umgebungslufttemperatur ab und ist dementsprechend im Sommer hoch und im Winter bei tiefen Temperaturen niedriger. Heutige moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen erreichen JAZ von 3 bis 4.
Eine Sole-Wasser Wärmepumpe oder Wasser-Wasser Wärmepumpe hat die Effizienzunterschiede zwischen Winter und Sommer nicht, da sie rund um das Jahr ähnliche Quelltemperaturen aus dem Erdreich oder aus dem Grundwasser bezieht. Somit zählen diese-Wärmepumpen zu den effizientesten Systemen und können JAZ weit über 4 erzielen. Aufgrund der notwendigen Tiefenbohrungen oder der Installation von großen Kollektorflächen, sind diese aber auch mit hohen Investitionskosten und teilweise mit behördlichen Genehmigungen verbunden. Sinnvolle Anwendungsbereiche für diese Technologie sind beispielsweise Quartierslösungen oder Industriekomplexe.
Aufgrund der geringen jährlichen Betriebskosten und den aktuellen Förderprogrammen (KfW-Förderung bis zu 70% der Investitionskosten) ist eine Wärmepumpe sehr attraktiv sowohl in Neubauten als auch in Sanierungsobjekten und amortisiert sich deshalb bereits nach wenigen Jahren. Wir beraten Sie gerne über den sinnvollen Einsatz von Wärmepumpen und PV-Anlagen für Ihr individuelles Bauvorhaben.
