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Wärmepumpen sind eine hervorragende Möglichkeit für ein umwelt- und klimafreundliches Heizen. Sie nutzen Umweltwärme für Warmwasserbereitung und Heizung, wobei als Wärmequellen je nach Modell Erdreich, Luft und Wasser infrage kommen.
Was sind die Unterschiede sowie die Vor- und Nachteile der verschiedenen Wärmepumpenarten? Und für welche Gebäude beziehungsweise Standorte eignen sich eine Erdwärmepumpe, eine Luftwärmepumpe oder eine Wasserwärmepumpe?
Die grundsätzliche Funktionsweise einer Wärmepumpe beruht auf dem Prinzip des Wärmetausches vergleichbar mit einem Kühlschrank, mit dem Unterschied, dass die Energie nicht in Kälte, sondern in Wärme verwandelt wird. Selbstverständlich können die meisten Wärmepumpenmodelle auch kühlen und ersetzen somit die Klimaanlage. Je nach Modell nutzen Wärmepumpen aber unterschiedliche Wärmequellen. Für Ein- und Zweifamilienhäuser und Gewerbeflächen werden vor allem die folgenden Modelle verwendet:
• Sole/Wasser-Wärmepumpe
• Luft/Wasser-Wärmepumpe
• Luft/Luft-Wärmepumpe
• Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Bauweise und Betrieb unterschieden sich zudem je nach Aufstellungsort. Es existieren Modelle für die Außenaufstellung, für die Innenaufstellung und Splitgeräte. Ferner gibt es Unterschiede in Größe und Lautstärke. Geräte für die Innenaufstellung sind gewöhnlich leiser, benötigen aber mehr Platz als Modelle für die Außenaufstellung oder Splitgeräte.
Auf den Energiemix kommt es an
Eine Wärmepumpe benötigt Strom als Hilfsenergie. Die von der Wärmepumpe gelieferte Heizenergie ist immer eine Mischung aus Strom und Umweltenergie. Wenn die zusätzlich benötigte Energie aus einer Solaranlage gewonnen wird, ermöglicht dies nicht nur einen klimafreundlichen, sondern auch einen besonders effizienten Betrieb. Allerdings ist die Kombination mit einem Speicher wichtig, damit der Solarstrom zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird.
Diese Wärmepumpenart nutzt die Außenluft als Energiequelle. Die Installation und die Energiegewinnung sind einfacher als bei Modelle, die auf das Grundwasser oder das Erdreich angewiesen sind. Außerdem sind Luft/Wasser-Wärmepumpen vergleichsweise günstig. Ihre Effizienz unterliegt aber saisonalen Schwankungen. Wenn der größte Heizbedarf vorliegt, sind die Außentemperaturen am niedrigsten. Dies muss durch eine ausgefeilte Technik und zusätzlichen Strom ausgeglichen werden.
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe
Für eine Sole/Wasser-Wärmepumpe sind umfangreiche Installationsarbeiten erforderlich, da dieses Modell die Wärme des Erdbodens nutzt. Je nach Standort kommen Tiefenbohrungen von bis zu 100 Metern oder Erdkollektoren unterhalb der Frostgrenze in Betracht. Da mit zunehmender Tiefe die Temperaturen ansteigen, sind Erdwärmepumpen mit Tiefenbohrung besonders effizient. Damit sie frostsicher sind, fließt in den Leitungen Sole, die ihre Wärme dann auf das Kältemittel überträgt.
Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Wo Grundwasser als Wärmequelle verfügbar ist, sind Wasser/Wasser-Wärmepumpen zu empfehlen. Die Temperaturen des Grundwassers bleiben zwischen acht und 12 Grad das ganze Jahr über stabil. Dadurch entstehen Vorteile gegenüber einer Luftwärmepumpe. Allerdings sind recht aufwändige Erschließungsarbeiten nötig. Es muss ein Saugbrunnen ins Erdreich eingelassen werden. Zudem benötigt man einen Sickerbrunnen für die Rückführung des Wassers. Für die entsprechenden Bohrungen ist eine Genehmigung erforderlich.
Alternativen zu strombasierten Kompressionswärmepumpen
Wenn eine Wärmepumpe als zusätzliche Energiequelle zu einer bestehenden Heizungsanlage genutzt werden soll, sind sogenannte Warmwasser-Wärmepumpen zu empfehlen. Sie verarbeiten die Außenluft oder die warme Abluft einer Öl- oder Gasheizung, um einen Warmwasserspeicher zu betreiben. Hier liegt der Vorteil bei einem geringeren zusätzlichen Stromverbrauch.
Welche Wärmepumpe sich für welches Gebäude eignet, hängt entscheidend von den Standortbedingungen ab. Deshalb sollten Verbraucher unbedingt eine Energieberatung in Anspruch nehmen, bevor sie sich für ein Modell entscheiden. Außerdem ist zu beachten, ob es sich um einen Neubau oder um einen energetisch sanierten Altbau handelt. Ein Neubau bietet zumeist mehr Möglichkeiten für eine moderne Anlagentechnik. Die Luft/Wasser-Wärmepumpe ist mit Anschaffungskosten von 20.000 bis 45.000 Euro die günstigste Lösung. Zudem ist diese Variante besonders flexibel in der Installation, denn sie steht als Außen-, Innen- und Splitgerät zur Verfügung. Größere bauliche Maßnahmen sind nicht erforderlich. Allerdings ist die Effizienz von schwankenden Außentemperaturen abhängig. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe arbeitet hingegen hocheffizient, ist allerdings mit einem Kostenaufwand von 50.000 Euro und mehr verbunden. Darüber hinaus müssen Genehmigungen eingeholt und Bohrungen durchgeführt werden. Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe ist dank niedriger Vorlauftemperaturen besonders effizient. Sie ist allerdings genehmigungspflichtig und steht in Abhängigkeit vom Grundwasserspiegel.
Fazit: Standortfaktoren und Nutzung beachten
Die Auswahl der passenden Wärmepumpe ist von Standort, Gebäude und Nutzung abhängig. Wärmepumpenmodelle, die Grundwasser oder Erdwärme nutzen, sind teurer und aufwändiger in der Installation. Sie sind zugleich aber effizienter und eignen sich Hauptwärmeerzeuger. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe sollte hingegen in Verbindung mit einer bestehenden Heizung genutzt werden oder als Hauptwärmeerzeuger im Niedrigenergiehaus und in Verbindung mit einer Solaranlage.
Was sind die Unterschiede sowie die Vor- und Nachteile der verschiedenen Wärmepumpenarten? Und für welche Gebäude beziehungsweise Standorte eignen sich eine Erdwärmepumpe, eine Luftwärmepumpe oder eine Wasserwärmepumpe?
Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?
Die grundsätzliche Funktionsweise einer Wärmepumpe beruht auf dem Prinzip des Wärmetausches vergleichbar mit einem Kühlschrank, mit dem Unterschied, dass die Energie nicht in Kälte, sondern in Wärme verwandelt wird. Selbstverständlich können die meisten Wärmepumpenmodelle auch kühlen und ersetzen somit die Klimaanlage. Je nach Modell nutzen Wärmepumpen aber unterschiedliche Wärmequellen. Für Ein- und Zweifamilienhäuser und Gewerbeflächen werden vor allem die folgenden Modelle verwendet:
• Sole/Wasser-Wärmepumpe
• Luft/Wasser-Wärmepumpe
• Luft/Luft-Wärmepumpe
• Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Bauweise und Betrieb unterschieden sich zudem je nach Aufstellungsort. Es existieren Modelle für die Außenaufstellung, für die Innenaufstellung und Splitgeräte. Ferner gibt es Unterschiede in Größe und Lautstärke. Geräte für die Innenaufstellung sind gewöhnlich leiser, benötigen aber mehr Platz als Modelle für die Außenaufstellung oder Splitgeräte.
Auf den Energiemix kommt es an
Eine Wärmepumpe benötigt Strom als Hilfsenergie. Die von der Wärmepumpe gelieferte Heizenergie ist immer eine Mischung aus Strom und Umweltenergie. Wenn die zusätzlich benötigte Energie aus einer Solaranlage gewonnen wird, ermöglicht dies nicht nur einen klimafreundlichen, sondern auch einen besonders effizienten Betrieb. Allerdings ist die Kombination mit einem Speicher wichtig, damit der Solarstrom zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird.
Die Luft/Wasser-Wärmepumpe
Die Sole/Wasser-Wärmepumpe
Für eine Sole/Wasser-Wärmepumpe sind umfangreiche Installationsarbeiten erforderlich, da dieses Modell die Wärme des Erdbodens nutzt. Je nach Standort kommen Tiefenbohrungen von bis zu 100 Metern oder Erdkollektoren unterhalb der Frostgrenze in Betracht. Da mit zunehmender Tiefe die Temperaturen ansteigen, sind Erdwärmepumpen mit Tiefenbohrung besonders effizient. Damit sie frostsicher sind, fließt in den Leitungen Sole, die ihre Wärme dann auf das Kältemittel überträgt.
Die Wasser/Wasser-Wärmepumpe
Wo Grundwasser als Wärmequelle verfügbar ist, sind Wasser/Wasser-Wärmepumpen zu empfehlen. Die Temperaturen des Grundwassers bleiben zwischen acht und 12 Grad das ganze Jahr über stabil. Dadurch entstehen Vorteile gegenüber einer Luftwärmepumpe. Allerdings sind recht aufwändige Erschließungsarbeiten nötig. Es muss ein Saugbrunnen ins Erdreich eingelassen werden. Zudem benötigt man einen Sickerbrunnen für die Rückführung des Wassers. Für die entsprechenden Bohrungen ist eine Genehmigung erforderlich.
Alternativen zu strombasierten Kompressionswärmepumpen
Wenn eine Wärmepumpe als zusätzliche Energiequelle zu einer bestehenden Heizungsanlage genutzt werden soll, sind sogenannte Warmwasser-Wärmepumpen zu empfehlen. Sie verarbeiten die Außenluft oder die warme Abluft einer Öl- oder Gasheizung, um einen Warmwasserspeicher zu betreiben. Hier liegt der Vorteil bei einem geringeren zusätzlichen Stromverbrauch.
Vorteile und Nachteile im Überblick
Welche Wärmepumpe sich für welches Gebäude eignet, hängt entscheidend von den Standortbedingungen ab. Deshalb sollten Verbraucher unbedingt eine Energieberatung in Anspruch nehmen, bevor sie sich für ein Modell entscheiden. Außerdem ist zu beachten, ob es sich um einen Neubau oder um einen energetisch sanierten Altbau handelt. Ein Neubau bietet zumeist mehr Möglichkeiten für eine moderne Anlagentechnik. Die Luft/Wasser-Wärmepumpe ist mit Anschaffungskosten von 20.000 bis 45.000 Euro die günstigste Lösung. Zudem ist diese Variante besonders flexibel in der Installation, denn sie steht als Außen-, Innen- und Splitgerät zur Verfügung. Größere bauliche Maßnahmen sind nicht erforderlich. Allerdings ist die Effizienz von schwankenden Außentemperaturen abhängig. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe arbeitet hingegen hocheffizient, ist allerdings mit einem Kostenaufwand von 50.000 Euro und mehr verbunden. Darüber hinaus müssen Genehmigungen eingeholt und Bohrungen durchgeführt werden. Eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe ist dank niedriger Vorlauftemperaturen besonders effizient. Sie ist allerdings genehmigungspflichtig und steht in Abhängigkeit vom Grundwasserspiegel.
Fazit: Standortfaktoren und Nutzung beachten
Die Auswahl der passenden Wärmepumpe ist von Standort, Gebäude und Nutzung abhängig. Wärmepumpenmodelle, die Grundwasser oder Erdwärme nutzen, sind teurer und aufwändiger in der Installation. Sie sind zugleich aber effizienter und eignen sich Hauptwärmeerzeuger. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe sollte hingegen in Verbindung mit einer bestehenden Heizung genutzt werden oder als Hauptwärmeerzeuger im Niedrigenergiehaus und in Verbindung mit einer Solaranlage.
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