Neue Energie. Aus der Umwelt mit der Wärmepumpe.
21.06.2023 | 18.00 Uhr
Vortrag Wärmepumpe -
Heizen mit Energie aus der Umwelt
RUOFF Bürogebäude Rudolf-Diesel-Straße 5 72585 Riederich
Wärmepumpe - Heizen mit Energie aus der Umwelt
Heizen mit der Wärmepumpe ist die clevere Art zu heizen. Denn Wärmepumpen nutzen die in endlosen Mengen vorhandene Umweltwärme und machen daraus Wärme für die Heizung und das Brauchwasser.
Wärmepumpen nutzen die Energie, die im Erdreich, im Wasser oder der Luft enthalten ist und wandeln diese in Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung um. Nur für die Warmwasserbereitung sorgen Brauchwasserwärmepumpen, die in Kombination mit einer Photovoltaikanlage eine interessante Alternative darstellen, um die Sonnenenergie im Haus zu nutzen.
Am Markt sind Geräte mit verschiedenen Eigenschaften und für alle Energiequellen erhältlich. Unsere Berater informieren Sie bei einem Vor-Ort-Termin unter anderem in Stuttgart und Umgebung welches Gerät zu Ihren Anforderungen passt.
Vorteile:
- unabhängig von Öl und Gas
- geringer Platzbedarf
- einfache Installation
- kein Schornstein, kein Tank und kein Gasanschluss notwendig
Welche Förderungen im Gebäudebestand möglich sind, können Sie auf den Seiten der BAFA entnehmen
Wissenswertes zu Wärmepumpen
Informieren Sie sich ausführlich über Wärmepumpen:
Eine Wärmepumpe arbeitet nach demselben Prinzip wie Ihr Kühlschrank. Mit dem Unterschied: Statt Kälte liefern Wärmepumpen wohlige Wärme für Haus, Bad und Dusche.
Eine Wärmepumpenheizung besteht aus drei Komponenten:
1. Wärmequelle
Je nach System nutzt die Wärmepumpe als Wärmequelle entweder
- Umweltwärme aus dem Erdreich → in diesem Fall handelt es sich um eine Sole/Wasser-Wärmepumpe (Sole als Wärmequelle, Wasser als Wärmeüberträger)
- Umweltwärme aus dem Grundwasser → Wasser / Wasser-Wärmepumpe (Wasser ist Wärmequelle und Wärmeüberträger)
- Umweltwärme aus der Luft → Luft / Wasser-Wärmepumpe (Wärmequelle Luft / Wärmeüberträger Wasser) oder Luft / Luft-Wärmepumpe (Luft als Wärmequelle und Wärmeüberträger)
Bei Sole- und Grundwasser-Wärmepumpen wird der Wärmequelle die Umweltwärme mit Hilfe eines Wärmeträger- Mediums (ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel) entzogen und in einem geschlossenen Kreislauf zur Wärmepumpe transportiert. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen saugt ein Ventilator die Luft an und führt sie direkt der Wärmepumpe zu.
2. Wärmepumpe
Die Wärmepumpe „pumpt“ das vergleichsweise niedrige Temperaturniveau der Umweltwärme auf ein für Heizzwecke sinnvoll nutzbares Niveau. Das funktioniert folgendermaßen:
- In der Wärmepumpe zirkuliert ein spezielles Kältemittel. In einem Wärmetauscher, dem Verdampfer, wird die Umweltwärme von dem ersten Kreislauf auf das Kältemittel übertragen. Das Kältemittel erwärmt sich und verdampft.
- Ein Kompressor saugt das gasförmige Kältemittel an und presst es zusammen. Durch den Druck erhitzt sich das Gas auf über 70° Celsius.
- In einem zweiten Wärmetauscher gibt das erhitzte Gas die Wärme an das Heizungswasser ab und kondensiert dabei.
- Der Kreislauf wird geschlossen, indem das Kondensat in einer Drossel entspannt wird. Dabei kühlt das Kältemittel weiter ab und kann nun wieder Wärme aufnehmen.
Wärmepumpen für den Wohnsektor werden in aller Regel mit Strom betrieben – als Antriebsenergie für den Kompressor. In Großimmobilien und bei industriellen Anwendungen kommen auch Gas-Wärmepumpen zum Einsatz.
3. Wärmeverteilung
Eine Wärmepumpenheizung ist besonders effizient und wirtschaftlich, wenn die Wärmeabgabeflächen groß dimensioniert sind. Im Neubau empfehlen wir deshalb für Wärmepumpen eine Fußboden- Wand- oder Deckenheizung. Für den nachträglichen Einbau einer Wärmepumpe in Bestandsgebäuden gibt es neben der Umstellung des Heizsystems auf Flächenheizungen auch Möglichkeiten, mit Heizkörpern mit niedrigen Vorlauftemperaturen ausreichend Wärme ins Haus zu bringen. Folgende Möglichkeiten stehen zur Auswahl:
1. Falls das Haus zwischenzeitlich gedämmt oder die Fenster erneuert wurden oder Sie Ihr Haus energetisch sanieren möchten, benötigt Ihr Haus nach diesen Maßnahmen weniger Heizleistung. Die Heizkörper geben dadurch auch mit niedrigen Temperaturen genug Wärme ab, um Ihren gewohnten Komfort zu garantieren.
2. Wenn die Außenhülle bisher nicht saniert wurde und sie das auch nicht vorhaben, besteht die Möglichkeit, in der kalten Jahreszeit zu testen, wie tief sie mit der Vorlauftemperatur für das bestehende Heizungssystem herunter kommen. Dazu drehen Sie alle Heizkörper im Haus auf, um auch alle verfügbaren Heizflächen zu nutzen.
Erfahrungsgemäß stellt sich dabei meistens heraus, dass es wenige Räume gibt, in denen ein stärkerer Heizkörper eingebaut werden muss, um mit einer niedrigen Vorlauftemperatur heizen zu können. Diese können dann gezielt gewechselt werden und Ihr Haus kann mit einer Wärmepumpe geheizt werden.
Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen das Wärmepotenzial, das in der Außenluft vorhanden ist. Aber auch zur Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme eignen sich die Geräte hervorragend.
Luft-Wasser-Wärmepumpen haben unter allen Wärmepumpen den größten Marktanteil. Aus einem naheliegenden Grund: Weil sich die Wärmequelle Luft ohne großen Mehraufwand erschließen lässt, sind die Kosten für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe vergleichsweise niedrig.
Luft-Wasser-Wärmepumpen sorgen das ganze Jahr über für behagliche Raumwärme und Warmwasser. Im Winter, bei sehr niedrigen Außentemperaturen, schaltet eine integrierte elektrische Zusatzheizung ein.
Wirkungsgrad der Luft-Wasser-Wärmepumpe
Maßstab für die Effektivität der Wärmepumpe ist ihre Jahresarbeitszahl β. Sie bezeichnet das Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des Kompressors und der Hilfsantriebe (Ventilator, Zirkulationspumpe). In gut gedämmten Neubauten und bei richtiger Auslegung des Heizsystems – Wärmeverteilung mit Fußboden- oder Wandheizung – erzielen Luft-Wasser-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von ca. 3.
Das heißt: Aus einer Kilowattstunde Strom produzieren die Geräte ca. drei Kilowattstunden Heizwärme – ein gutes Geschäft.
Noch Fragen? Rufen Sie uns an unter 07123-93 41 90 oder senden Sie uns eine Nachricht.
Wir beraten Sie unverbindlich und selbstverständlich kostenlos zum Thema in Stuttgart, Reutlingen und Umgebung.
Heizen mit Erdwärme? Die Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt als Energiequelle die Wärme, die das ganze Jahr über im Erdreich vorhanden ist.
Bereits in einer Tiefe von 1,20 Meter herrschen ganzjährig Temperaturen von ca. +6° Celsius. In größeren Tiefen steigt die Temperatur sogar auf über 20° Celsius. Andererseits kann die Kühle im Sommer genutzt werden, um das Haus angenehm zu temperieren.
Die Erdwärme kann auf zwei verschiedene Arten nutzbar gemacht werden:
- mit Erdkollektoren, die ca. 1,20 m tief im Boden verlegt werden, damit sie im Winter nicht einfrieren. Die Kollektoren sind mit einer Sole-Flüssigkeit gefüllt, die die Umweltwärme aufnimmt und zur Wärmepumpe transportiert.
- mit Erdsonden, die 50 Meter bis 250 Meter tief ins Erdreich gebohrt werden. Auch in diesem Fall sorgt die Soleflüssigkeit für den Wärmetransport.
Erdwärmepumpen können in Verbindung mit Flächenheizungen mit der Free Cooling Funktion ausgestattet werden.
Wirkungsgrad der Sole-Wasser-Wärmepumpe
Maßstab für die Effektivität der Sole-Wasser-Wärmepumpe ist die Jahresarbeitszahl β. Die Jahresarbeitszahl bezeichnet das Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des Kompressors und der Hilfsantriebe (Ventilator, Zirkulationspumpe). In gut gedämmten Neubauten und bei richtiger Auslegung des Heizsystems – Wärmeverteilung mit Fußboden- oder Wandheizung – erzielen Sole-Wasser-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von ca. 4. Das heißt: Aus einer Kilowattstunde Strom produzieren die Geräte ca. vier Kilowattstunden Heizwärme – eine hervorragende Bilanz.
Einen Leitfaden zum Thema Erdwärme, mit Informationen und Tipps für Einsteiger finden Sie hier als Download.
Free Cooling: Kühleffekt (fast) zum Nulltarif
Eine feine Sache für den heißen Sommer: Sole-Wärmepumpen-Heizungen lassen sich ohne großen Mehraufwand zu passiven Kühlsystemen umfunktionieren.
Dass eine Wärmepumpenheizung aufgrund ihres hervorragenden Wirkungsgrades eine ausgesprochen umweltschonende und zudem sehr wirtschaftliche Heiztechnik ist, diese Erkenntnis setzt sich bei immer mehr Bauherren durch. Allein im vergangenen Jahr wurden in Deutschland fast 60.000 Geräte installiert.
Dabei bieten vor allem erdgekoppelte Anlagen, die mit Hilfe einer Erdwärmesonde die im Erdreich gespeicherte Umweltwärme als Energiequelle fürs Heizen verwenden, im Sommer einen bemerkenswerten Zusatznutzen: Sie lassen sich ohne größere Umbauten am vorhandenen System zur Kühlung des Gebäudes verwenden.
Die Rede ist von „Free cooling“, und gemeint ist damit eine wirkungsvolle Kühlung von Gebäuden, die lediglich einen minimalen Energieaufwand erfordert und deshalb im Betrieb nahezu kostenlos („free“) ist.
Voraussetzung für Free Cooling sind drei Dinge:
- eine Sole/Wasser-Wärmepumpe mit Erdkollektoren oder einer Erdsonde
- eine Flächenheizung (Fußboden- oder Deckenheizung)
- Spezielle Raumthermostate, die zum Heizen und zum Kühlen geeignet sind
Und so funktioniert Free Cooling: Von den großen Boden- bzw. Deckenflächen des Gebäudes wird die überschüssige Wärme im Gebäude aufgenommen und über den Heizungskreislauf zum Wärmetauscher der Wärmetauscher transportiert und an das Erdreich abgegeben. Da für diesen Prozess der Kompressor der Wärmepumpe nicht benötigt wird, kann die Wärmepumpe ausgeschaltet bleiben. Strom ist daher lediglich für den Betrieb der Umwälzpumpe der Heizung erforderlich.
Die Kühlleistung ist abhängig von der Erdreich-Temperatur, die jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt. Da das Erdreich in aller Regel gegen Ende eines Sommers mehr Wärme gespeichert hat, nimmt die Kühlleistung ab.
Mit der Leistungsfähigkeit einer konventionellen Klimaanlage kann die passive Kühlung natürlich nicht mithalten. Aber für eine deutliche Senkung der Raumtemperatur im Sommer ist sie allemal gut. Und zudem: Den Kühleffekt bekommen Eigentümer einer Wärmepumpenheizung als zusätzliches Plus fast zum Nulltarif. Denn zusätzliche Kosten fallen lediglich für die Raumthermostate an.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser als Wärmequelle. Und das tut sie äußerst effizient: Aus einer Kilowattstunde Strom für den Antrieb produziert die Grundwasserwärmepumpe 3,5 Kilowattstunden Heizwärme.
Das Grundwasser als Energiequelle für die Wärmepumpe zu nutzen, ist eine feine Sache. Denn Grundwasser hat das ganze Jahr über eine konstante Temperatur zwischen ca. 10° und 12° Celsius. Damit ist bei richtiger Auslegung des gesamten Heizsystems in aller Regel gewährleistet, dass Sie Ihr Haus mit einer Grundwasserwärmepumpe sehr effizient heizen können.
Ans Grundwasser angeschlossen wird die Wärmepumpe mit Hilfe von zwei Brunnen, die gebohrt werden müssen:
- über einen Saugbrunnen wird das Grundwasser nach oben befördert und über den Verdampfer der Wärmepumpe geleitet, wo die im Wasser gespeicherte Wärme auf ein Kältemittel übergeht.
- über einen Schluckbrunnen wird das kalte Wasser anschließend wieder in den Boden zurückgeführt.
Vor dem Kauf einer Grundwasserwärmepumpe muss geprüft werden, ob deren Anschluss an das Grundwasser möglich bzw. sinnvoll ist. Erfüllt werden müssen dabei vor allem zwei Dinge:
- Es braucht eine ausreichende Menge an Grundwasser, um sicherzustellen, dass der Wärmepumpe auch im Dauerbetrieb eine hinlänglich große Energiemenge zur Verfügung steht.
- Es müssen bestimmte Qualitätskriterien an das Wasser müssen erfüllt sein, um sicherzustellen, dass die Brunnen sich mit der Zeit nicht mit Schlamm und Eisenoxiden („Verockerung“) zusetzen. Um dies zu gewährleisten, ist eine Analyse des Grundwassers erforderlich.
Wirkungsgrad der Grundwasserwärmepumpe
Maßstab für die Effektivität der Wärmepumpe ist ihre Jahresarbeitszahl β. Sie bezeichnet das Verhältnis der im Jahr abgegebenen Nutzwärme bezogen auf die eingesetzte elektrische Energie für den Antrieb des Kompressors und der Hilfsantriebe (Ventilator, Zirkulationspumpe). In gut gedämmten Neubauten und bei richtiger Auslegung des Heizsystems – Wärmeverteilung mit Fußboden- oder Wandheizung – erzielen Grundwasser-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von ca. 3,5. Das heißt: Aus einer Kilowattstunde Strom produzieren die Geräte ca. 3,5 Kilowattstunden Heizwärme.
Noch Fragen? Rufen Sie uns an unter 07123-93 41 90 oder senden Sie uns eine Nachricht. Wir beraten Sie unverbindlich und selbstverständlich kostenlos in Stuttgart, Reutlingen und Umgebung.
Mit der Abwärme des Heizkessels, der Kühltruhe oder des Wäschetrockners Warmwasser für Küche und Bad produzieren. Eine Warmwasser-Wärmepumpe macht es möglich.
Der Einbau einer Warmwasser-Wärmepumpe ist die perfekte Maßnahme, um künftig das Warmwasser umweltfreundlich und ausgesprochen kostengünstig zu gestalten.
Warum das so ist?
- Warmwasser-Wärmepumpen sind Luft-Wasser-Wärmepumpen, nutzen also die in der Umgebungsluft enthaltene Wärme. Und davon ist in den allermeisten Kellern reichlich vorhanden: Die Abwärme des Heizkessels, die Abwärme des Wäschetrockners, der Kühltruhe, der Waschmaschine – die Warmwasser-Wärmepumpe recycelt Wärmeenergie, die sonst verloren geht zu Nutzenergie für die Warmwasserbereitung.
- Die Warmwasserbereitung über einen Heizkessel ist im Sommer oft ineffizient, da vor allem ältere Kessel im Sommer kaum ausgelastet sind und hohe Bereitschaftsverluste aufweisen. Wenn die Wärmepumpe ermöglicht, dass der Heizkessel im Sommer ausgeschaltet bleiben kann, steigt die Gesamtenergiebilanz der Wärmepumpe noch.
Wie effizient die Warmwasser-Wärmepumpe ist, hängt vom jeweiligen Einzelfall ab – z.B. von den Umgebungstemperaturen, dem täglichen Warmwasserbedarf und der erforderlichen Warmwassertemperatur.
Wenn Sie sich für den Einbau einer Brauchwasser-Wärmepumpe interessieren, beraten wir Sie gerne, selbstverständlich kostenlos und unverbindlich. Rufen Sie uns an unter 07123-93 41 90 oder senden Sie uns eine Nachricht.
Wir vereinbaren mit Ihnen einen Beratungstermin – gerne auch bei Ihnen zu Hause in Stuttgart, Reutlingen und der näheren Umgebung.
Für jede Wohnung eine eigene Wärmepumpe!
Mit etwa zehn Grad Temperatur kommt die Sole aus dem Erdreich und wird hoch in die dezentrale Wärmepumpe befördert. Dort wird sie mittels Kompressor auf die benötigte Temperatur gebracht. Die Wärme wird vor Ort in der Wohnung erzeugt, also dort, wo sie benötigt wird, die Leitungswege sind kurz. Das führt zu einer Stromersparnis von etwa 40 Prozent. Weiter fallen die Kosten der Wärmeabrechnung weg, es muss nur noch Strom und Kaltwasser abgelesen werden. Durch den Verzicht der Warmwassernetze im Gebäude werden die Kosten der Warmwasservorhaltung und Legionellenprüfung ebenfalls gespart. Die Bewohner jeder Wohnung können die Vorlauf- und Warmwassertemperatur selbst bestimmen.
Im Sommer wird die Wohnung kostenlos gekühlt
Das dezentrale System ist die einzige Heizmethode, bei der die Wohnung im Sommer durch die Wohnungswärmepumpe individuell und mit einem sehr geringen Stromaufwand gekühlt werden kann. Die Bewohner leben also das ganze Jahr über äußerst kostengünstig in wohltemperierten Räumen.
Ein Kühlschrank zum Heizen
Obwohl zu jeder Wärmepumpe ein Kompressor gehört, ist sie höchstens so laut wie ein Kühlschrank. Im Platzbedarf ist sie ebenfalls mit den Formaten eines mannshohen Kühlschrankes vergleichbar. Die Leistung der dezentralen Wärmepumpe kann zwischen 2 und 5 KW stufenlos geregelt werden.
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