Wärmepumpen

Luft-Wasser-Wärmepumpen sind im Vergleich kostengünstig, da sich durch Ventilatoren Luft als Wärmequelle einfach erschließen lässt. Aufstellen lassen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Gebäudes. Die Funktionsweise unterscheidet sich dabei nicht, auch bei Modellen, die innerhalb von Gebäuden platziert werden, wird Außenluft angesaugt, nur geschieht das in der Regel über ein Gitter in der Fassade. Unterschiede gibt es allerdings bei den Geräuschemissionen, es empfiehlt sich daher die Emissionswerte zu vergleichen und Ort und Art der Aufstellung zu optimieren. Weitere Informationen zum Thema Lärmschutz können dem Leitfaden für die Verbesserung des Schutzes gegen Lärm bei stationären Geräten entnommen werden.

An kalten Tagen kann es erforderlich sein, dass ein Elektroheizstab die Wärmebereitstellung übernehmen bzw. unterstützen muss. Alternativ kann auch bereits gespeicherte Wärme aus einem Wärmespeicher abgegeben werden. Messungen des Fraunhofer ISE in Bestandsgebäuden mit Außenluft-Wärmepumpen haben gezeigt dass der Anteil des Heizstabs am Gesamtstromverbrauch der Wärmepumpe bei weniger als 3% liegt, so dass dieser keinen relevanten Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe hat.

Grundsätzlich können Luft-Wasser-Wärmepumpen auch in teilsanierten Gebäuden wirtschaftlich und ökologisch eingesetzt werden.

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe gibt die Wärme unmittelbar an eine Lüftungsanlage ab, über welche das Gebäude direkt beheizt wird. Ein wassergeführtes Heizungssystem wird in diesem Fall nicht benötigt.

Luft-Luft-Wärmepumpen saugen sowohl die bereits erwärmte Raumluft als auch gleichzeitig Frischluft von außen an. Über einen Wärmeplattentauscher wird dann die Wärme aus der Abluft an die frische Zuluft abgegeben und die erwärmte Zuluft anschließend zurück in den Raum geleitet. Beste Voraussetzung, um eine Luft-Luft-Wärmepumpe effizient betreiben zu können, ist daher ein luftdichtes und optimal gedämmtes Gebäude mit sehr geringem Heizenergiebedarf. Deshalb kommt die Luft-Luft-Wärmepumpe fast ausschließlich im Neubau und speziell bei Passivhäusern zum Einsatz. Bei Gebäuden, die mehr Heizleistung benötigen, können zusätzliche Wärmequellen genutzt werden, z.B. die Außenluft oder das Erdreich. Die Räume werden dann über die Zuluft und eine Fußbodenheizung erwärmt.

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe entzieht dem Erdboden Wärme. Eine Flüssigkeit (frostgeschützt) wird entweder durch ein in 1,5-Meter Tiefe flächig gelegtes System von Kollektoren geleitet oder sie fließt durch eine Sonde, die durchschnittlich 100 Meter tief und damit in einer Umgebungstemperatur von etwa 10 Grad Celsius arbeitet. Es können auch mehrere Sonden gelegt werden. Die dadurch notwendigen, recht aufwendigen Erdarbeiten/Bohrungen, die in die Fläche (Kollektoren) oder in die Tiefe (Sonde) gehen, verursachen im Vergleich zu anderen Wärmepumpen-Typen höhere Investitionskosten. Dafür ist die Effizienz von Sole-Wasser-Wärmepumpen im Vergleich zu Außenluft-Wärmepumpen höher und der Stromverbrauch im Betrieb entsprechend geringer.

Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe (Grundwasser oder Wasser aus Gewässern) sind ein Brunnen für die Wassergewinnung sowie ein Brunnen für die Rückführung in idealerweise 10 bis 20 Metern Tiefe notwendig. Beschaffung und Verfügbarkeit des Wassers müssen vorab geprüft werden, weiterhin muss eine behördliche Genehmigung für die Bohrung und Entnahme vorliegen. Aufwand und Investitionskosten sind entsprechend höher, dafür erreicht das System eine hohe Effizienzmit einer JAZ bis zu fünf. Das System benötigt im Betrieb dann relativ betrachtet auch weniger Strom.