Wärmequellen

Die Wärmepumpe nutzt Sonnenenergie, die im Erdreich, dem Grundwasser oder der Luft gespeichert ist. Diese Sonnenenergie ist jederzeit verfügbar – ob Tag oder Nacht, Sommer oder Winter. Und sie ist unendlich verfügbar, weil sie sich immer wieder erneuert.

Erde

Die Erde ist ein besonders guter Wärmespeicher – das sieht man daran, dass die die Bodentemperatur das ganze Jahr über relativ gleich bleibt. Schon ab einer Tiefe von 15 Metern treten kaum mehr Temperaturschwankungen auf, egal, wie kalt die Luft ist. Erdwärmepumpen nutzen entweder einen Flachkollektor (ein weitläufiges Rohrsystem, das zirka einen Meter unter der Erdoberfläche verlegt wird) oder eine Erdsonde, die über Tiefenbohrung (50 bis 150 m) eingebracht wird.

Wasser

Grundwasser ist ebenfalls eine sehr gute Wärmequelle, wenn es in ausreichender Menge und passender Tiefe vorhanden ist. Um Wärme aus dem Grundwasser zu gewinnen, müssen zwei Brunnen in 6 bis 10 m Tiefe gebohrt werden: ein Entnahmebrunnen und ein Schluck- oder Rückgabebrunnen. Die Brunnen sollten mindestens 10 bis 15 m voneinander entfernt sein. Für die Installation einer Wasser-Wärmepumpe ist eine wasserrechtliche Genehmigungen erforderlich.

Luft

Luft gibt es überall – und in unbegrenzter Menge. Auch die Temperatur spielt kaum eine Rolle: Bis zu einer Außentemperatur von minus 20 Grad Celsius kann eine Luft-Wärmepumpe problemlos betrieben werden. Luft-Wärmepumpen eignen sich besonders gut für Sanierungen, weil sie ohne großen Aufwand nachträglich installiert werden können und die Investitionskosten im Vergleich zu anderen Wärmepumpen niedrig sind.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Die Wärmepumpe arbeitet nach dem umgekehrten Prinzip eines Kühlschranks. Während der Kühlschrank den Lebensmitteln Wärme entzieht und an seine Umgebung abgibt, entzieht die Wärmepumpe der Umwelt (Erde, Wasser oder Luft) Wärme und gibt sie an das Heizsystem ab. Um diese Umgebungswärme von einem relativ niedrigen auf das für Heizung und Warmwasser erforderliche, höhere Temperaturniveau zu bringen, nutzt die Wärmepumpe ein Kältemittel. Dieses verdampft aufgrund seines niedrigen Siedepunktes schon bei vergleichsweise kalten Temperaturen der Wärmequelle. Durch Antriebsenergie in Form von Strom oder Gas wird das dampfförmige Kältemittel verdichtet, dadurch steigt die Temperatur auf das benötigte Niveau. In einem Kondensator wird das Kältemittel anschließend wieder verflüssigt, wobei es sowohl die zugeführte Antriebsenergie als auch die aufgenommene Umweltwärme auf einem höheren Temperaturniveau an das Heizmedium (z. B. Wasser) abgibt

Aus 1 mach 4:

Das Bestechende an der Wärmepumpe ist ihre Effizienz: Die Wärmepumpe verwandelt eine Kilowattstunde Strom in vier Kilowattstunden Heizenergie. Das heißt, für eine Kilowattstunde elektrische Antriebsenergie liefert die Wärmepumpe bis zu vier Kilowattstunden Heizenergie, oft sogar noch mehr. Daraus ergeben sich im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen außerordentlich niedrige Betriebskosten.