Es ist kein Geheimnis, dass das ab diesem Januar gültige Gebäudeenergiegesetz explizit auf Wärmepumpen zugeschnitten ist. Denn die mit der Vorlage verbundene Forderung, dass neue Heizungen ihre Energie zu mindestens 65 Prozent aus regenerativen Quellen beziehen müssen, wird sogar mit der am wenigsten energieeffizienten Luftwärmepumpe erzielt.
Zwar werden Eigentümern in Bestandswohnungen, deren Heizung noch funktioniert, Übergangsregelungen je nach Einzelfall von 5 bis 13 Jahren für den Austausch ihrer Heizsysteme eingeräumt; dennoch wird es allmählich Zeit, sich mit der Wärmepumpe zu beschäftigen.
So funktioniert die Wärmepumpe
Die Wärmepumpe ist ein ökologisches Heizsystem, das auf elektrische Energie für den Wärmepumpenstrom angewiesen ist, dafür allerdings aus einer Kilowattstunde (KfW) elektrischer Energie mindestens drei weitere Kilowattstunden Energie erzeugen kann. Da diese Energie aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erdwärme gewonnen wird, wird die zitierte Vorgabe aus dem Gebäudeenergiegesetz erfüllt.
Mit einem grünen Stromanbieter wie E.ON kann die Wärmepumpe emissionsfrei werden und mit Tipps zum Stromsparen lassen sich die Energiekosten weiter senken.
Wärmepumpen funktionieren auf Basis des 1852 von William Thomas und James Prescott Joule entdeckten Joule-Thomson-Effekts. Das thermodynamische Grundprinzip fußt auf dem Phänomen, dass sich ein Gasgemisch durch Druckerhöhung erwärmt und bei Drosselung wieder abkühlt. Die Entdeckung war die Basis für die Erfindung des Kühlschranks.
Um diesen Effekt für die Wärmepumpe zu erreichen, besteht die Maschine aus mehreren Kreisläufen, die ein Gasgemisch in der Wärmepumpe durchlaufen muss. Der aus regenerativen Quellen gespeiste Energieträger wird zunächst durch einen Verdampfer geleitet, wo es verdampft, und gelangt daraufhin zu einem Kompressor, wo es verdichtet wird und verdampft, sodass die Wärme an die Heizung abgegeben werden kann.
Der Kompressor ist für diese Arbeit das einzige Bauelement, das auf eine Stromzufuhr von Anbietern wie E.ON angewiesen ist. Nun wird der Wärmeträger durch einen Verflüssiger gelotst, um wieder abzukühlen, und schließlich durch ein Expansionsventil geführt, wo es entspannt. Damit ist er wieder an seinem Ausgangspunkt angekommen und der Kreislauf beginnt von vorn.
Die Arten der Wärmepumpe im Vergleich
Eigentümer können wählen, ob sie bei ihrer Wärmepumpe aus der Energiequelle Luft, Erdwärme oder Grundwasser schöpfen möchten. Die Art der Wärmepumpe hat Auswirkungen auf Kosten, Leistung, Anforderungen und Aufwand. Wichtig zu wissen ist die Förderfähigkeit der Wärmepumpe, was die Kosten deutlich reduzieren kann.
Die Luftwärmepumpe
Die beliebteste Wärmepumpe, die Luftwärmepumpe, ist nicht das beste Heizungssystem. Vielmehr ist der Wirkungsgrad mit rund 3 KfW für 1 KfW Strom von allen Wärmepumpen der geringste. Dafür ist die Luftwärmepumpe am einfachsten zu realisieren und die Kosten sind mit rund 8.000 bis 16.000 Euro am geringsten.
Da die Umgebungsluft leicht zu bekommen ist, ist praktisch jedes Haus für diese Art Wärmepumpe geeignet. Eine Geräuschentwicklung ist einzukalkulieren, sodass Eigentümer auf die angegebenen Dezibel des Herstellers sowie auf den Aufstellungsort achten sollten.
Die Erdwärmepumpe
Bei der Erdwärmepumpe ist der Wirkungsgrad mit etwa 4 KfW höher. Zu differenzieren ist zwischen der Erdwärmepumpe auf Basis von Sonnenkollektoren und auf Basis einer Erdsonde. Kommen Sonnenkollektoren zum Einsatz, müssen Eigentümer dafür eine große Freifläche auf ihrem Garten aufweisen und auch entbehren müssen, weil diese für Pflanzen und Bäume nicht mehr zur Verfügung steht.
Deutlich weniger Platz beansprucht eine Erdsonde, die bis zu 350 Meter tief in den Boden gegraben wird. Da man dem feurigen Erdkern immer näher kommt, steigen die Temperaturen pro 100 Meter Tiefe um durchschnittlich 3 °C.
Die Erdwärmepumpe mit Erdsonde weist einen höheren Wirkungsgrad auf als eine Erdwärmepumpe mit Erdkollektoren. Ebenfalls spricht für diese Variante der geringere Platzbedarf. Allerdings bedarf es für die aufwendigen Bohrungen einer Genehmigung vom örtlichen Bauamt.
Die Zusatzkosten im Vergleich zur Luftwärmepumpe fallen zudem mit der Erdsonde deutlich höher als bei dem Modell mit Solarkollektoren aus. Statt mit Zusatzkosten von ungefähr 2.000 bis 5.000 Euro, müssen Eigentümer mit circa 6.000 bis 13.000 Euro rechnen.
Die Grundwasserpumpe
Von allen Wärmepumpen ist die Grundwasserpumpe mit einem Wirkungsgrad von über 5 KfW am leistungsfähigsten. Da das Grundwasser angezapft wird, ist ebenso wie bei der Wärmepumpe mit Erdsonde eine Genehmigung vom örtlichen Bauamt einzuholen. Die Grundwasserwärmepumpe ist mit Zusatzkosten zwischen 4.000 und 7.000 Euro verbunden.
Da eine Grundwasserwärmepumpe mit einem „Saugbrunnen“ und einem „Schluckbrunnen“ zweier Brunnen bedarf und zwischen ihnen ein Platzbedarf einkalkuliert werden muss, der je nach Bodenbeschaffenheit zwischen 5 und 30 Metern liegt, kann der Platzbedarf in der Vertikalen extrem hoch sein. Aufgrund der eher zweidimensionalen Struktur ist dies jedoch weniger umfassend als bei der Erdwärmepumpe mit Solarkollektoren.
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