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Wärmepumpen im Kontext erneuerbarer Energien

Wärmepumpen im Kontext erneuerbarer Energien

Im Bereich der erneuerbaren Energien ist die Wärmepumpentechnologie von großer Bedeutung. Wärmepumpen können Wärmeenergie aus zahlreichen regenerativen Quellen schöpfen, sie sind also vielseitig einsetzbar. Das Grundprinzip der Wärmepumpe bleibt jedoch meist unverändert.

Das Grundprinzip der Wärmepumpe

Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heatpump.svg
Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heatpump.svg

Wärmepumpen verfügen über ein geschlossenes Kreislaufsystem, meist gefüllt  mit einer Flüssigkeit, die einen niedrigen Siedepunkt hat. Die Flüssigkeit nimmt die Temperatur ihrer Umgebung, der Energiequelle der Wärmepumpe, an.  Anschließend bewirkt ein Verdampfer die Veränderung des Aggregatzustandes der Flüssigkeit, sie ist nun gasförmig. Das Gas gelangt zu einem Verdichter, der das Gas komprimiert. Mit der Komprimierung geht  wiederum immer eine Erhöhung der Temperatur einher. Eine Rückverflüssigung und die anschließende Entspannung auf den Ausgangsdruck erfolgt nach der Wärmeabgabe an den Heizkreislauf des zu beheizenden Objektes.

Quellen aus denen Wärmepumpen schöpfen

Zu den Quellen zählen beispielsweise Erde, Luft und Wasser.

Wärmepumpen und Erde

Am weitesten verbreitet sind Wärmepumpen derzeit in der Geothermie. Erdwärmepumpen sind das Herzstück einer jeden Geothermie Anlage,  das Erdreich dient ihnen als Wärmequelle. Die Erde hat nahezu das ganze Jahr über eine relativ konstante Temperatur, daher eignet sie sich hervorragend als Wärmespeicher. Ausführlichere Informationen zur Geothermie, beziehungsweise den unterschiedlichen Verfahren und Anwendungsmöglichkeiten findet Ihr in unserem Artikel Heizen mit Erdwärme.

Wärmepumpen und Luft

Luftwärmepumpen nutzen, wie der Name schon vermuten lässt, Luft als Medium. In der Regel nutzt man in diesem Fall das Wärmepumpen-Prinzip, um der Außenluft Wärme zu entziehen. Die entzogene Wärme wird zum Heizen genutzt.  Die Luft wird in entsprechenden Mengen über einen Ventilator zu einem Verdampfer geführt und abgekühlt. Diese Variante eignet sich eher im Zusammenspiel mit einem weiteren Heizsystem.  Mittlerweile ist sogar ein Betrieb bei Außentemperaturen von bis zu -20 °C und weniger gewährleistet, dies gilt jedoch nur für besonders hochwertige und moderne Wärmepumpen wie beispielsweise die Modelle der Firma Heliotherm.

Wärmepumpen und Wasser

Im Bereich Wasser wird das Grundwasser als Energiequelle verwendet, es handelt sich also um sogenannte Grundwasser-Wärmepumpen. Diese Art von Wärmepumpe fordert den größten Aufwand bei der Einrichtung. Meist müssen Förder- und Sickerbrunnen angelegt werden und es müssen eine Menge Auflagen erfüllt werden, um eine Genehmigung zu erhalten. Wärmepumpen, die das Grundwasser als Quelle nutzen, erzielen jedoch die besten Leistungs- und Arbeitszahlen. Momentan sind sie also die effizienteste Art und Weise Wärmepumpen zu nutzen.

Umwelt-Butler Fazit:

Wärmepumpen erfreuen sich, wie viele andere Arten erneuerbarer Energien, immer größerer Beliebtheit. Unserer Meinung nach gibt es in diesem Bereich jedoch noch sehr viel Luft nach oben, gerade hinsichtlich der Geothermie. In einigen Nachbarländern wie Österreich wird bereits eine wesentlich größere Anzahl an Neubauten mit Erdwärmepumpen ausgestattet, dem gilt es nachzueifern. Erdwärmepumpen lohnen sich nicht nur aus umwelttechnischen Gründen, sie bieten auch eine gewisse Unabhängigkeit. Dem gegenüber stehen die noch recht hohen Anschaffungskosten und geringe Wartungsintervalle.