Aktuell Bau GmbH

Wärmepumpen zählen in der Regel zu den erneuerbaren Energien. Die Begründung dafür ist einfach: Mit einem Kilowatt Strom lassen sich drei Kilowatt Umweltwärme gewinnen. Allerdings bleibt dabei zunächst unberücksichtigt, woher die Wärmepumpen ihre Energie beziehen. Bei der Stromerzeugung kommt es immer zu Energieverlusten, vor allem wenn der Strom aus einem Kohle- oder Atomkraftwerk kommt. Dadurch kann die Umweltbilanz unter Umständen sehr viel schlechter ausfallen, als es auf den ersten Blick erscheint. Die Öko-Bilanz einer Wärmepumpe hängt zum einen sehr stark von der Jahresleistung der Wärmepumpe selbst ab. Zum anderen ist der Strommix des regionalen Energieversorgers ein wesentlicher Einflussfaktor. Je höher der Anteil an erneuerbaren Energien im Strommix ist, umso besser fällt die Umweltbilanz der Wärmepumpe aus.

Das Prinzip Wärmepumpe

Die Wärmepumpe entzieht ihrer Umgebung Wärme. Dabei kann die Umgebung die Luft sein, das Grundwasser oder das Erdreich. Die so erzeugte Wärme gibt die Wärmepumpe dann an ein Gebäude als Heizenergie ab. Für die Gewinnung dieser Energie fließt ein Kältemittel durch Kollektoren oder Sonden. Dieses Kältemittel kann die Wärme besonders gut aufnehmen. Die Wärmepumpe verdichtet dann das Kältemittel, um ein höheres Temperaturniveau zu erreichen. Der Hersteller Stiebel Eltron erklärt dieses Prinzip sehr ausführlich und zeigt praktische Beispiele für die verschiedenen Wärmepumpen-Typen.

Unterschiedliche Wärmepumpen im Vergleich

Neben den unterschiedlichen Wirkprinzipien gibt es bei Wärmepumpen auch Unterschiede, was Platzbedarf, Voraussetzungen oder Installationskosten anbelangt. Nicht jedes Haus lässt sich mit jeder Wärmepumpe ausstatten. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Wirtschaftlichkeit. Welche Wärmepumpe sich im langfristigen Vergleich für ein Vorhaben rechnet, lässt sich individuell berechnen. Dabei sind fünf Aspekte zu berücksichtigen:

  • Voraussetzungen
  • Anschaffungskosten
  • Unterhaltskosten
  • Stromkosten
  • Lebensdauer

Weitere wichtige Kenngrößen und Aspekte beschreibt die Verbraucherzentrale auf ihrer Internetseite.

Die Luft-Wärmepumpe

Die Luftwärmepumpe entzieht der Außenluft Energie, die ein Kältemittel erwärmt. Dieses Kältemittel ist ein Gas, das schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Steht das Gas unter Druck, lassen sich damit noch höhere Temperaturen erreichen. Hat das Kältemittel die Energie an die Heizungsanlage abgegeben, verflüssigt es sich wieder und ist erneut einsatzbereit.

Voraussetzungen sind bei einer Luft-Wärmepumpe keine zu erfüllen. Der Verdampfer lässt sich problemlos im Außenbereich aufstellen, der Platzbedarf beträgt etwa einen Quadratmeter. Das Gerät findet auch Platz in einem unbeheizten Keller. Da keine Erdbohrungen notwendig sind, ist die Luft-Wärmepumpe genehmigungsfrei.

Die Anschaffungskosten liegen in der Regel niedriger als bei anderen Wärmepumpen-Systemen. Allerdings arbeiten sie auch weniger effizient, wodurch die Stromkosten für diese Geräte etwas höher ausfallen.

Die Lebensdauer einer Luft-Wärmepumpe erreicht in der Regel keine so überdurchschnittlich lange Lebensdauer. Sie steht meist im Freien und hat insbesondere in den Wintermonaten niedrigere Temperaturen als Ausgangspunkt als beispielsweise Pumpen, die mit Grundwasser arbeiten.

Die Wasser-Wärmepumpe

fountain-2428592_1920-300x198
In Trinkwasseschutzgebieten ist es nicht erlaubt,
Wasser-Wärmepumpen zu installieren.

Für den Betrieb einer Wasser-Wärmepumpe sind aufwendige Bohrungen notwendig, weil sie das Grundwasser als Energiequelle nutzt. Dazu sind zwei Brunnen notwendig: einer zum Hochpumpen und einer zum Zurückpumpen. Der Wärmetausch an sich findet in der lokal installierten Heizungsanlage statt. Dort geht die Wärme des Grundwassers an ein Kältemittel über.

 

In Trinkwasserschutzgebieten verbieten die Vorschriften den Bau einer Wasser-Wärmepumpe. Prinzipiell lässt sich eine solche Anlage überall sonst installieren. Wichtig dabei ist, dass der Grundwasserspiegel relativ stabil ist. Denn sobald der Grundwasserspiegel absinkt und sich unterhalb der Bohrung befindet, kommt es zu einem Totalausfall der Heizungsanlage. Die Bohrungen sind genehmigungspflichtig.

Je aufwendiger und tiefer die Bohrungen erforderlich sind, umso höher liegen die Anschaffungs- und Installationskosten. Im laufenden Betrieb ist die Wasser-Wärmepumpe die günstigste Variante.

Die Wasserqualität ist ein wichtiges Kriterium, um die Lebensdauer einer Wasser-Wärmepumpe einschätzen zu können. Je höher der Gehalt an Eisen ist, umso eher kann es durch Eisenablagerungen zu Schäden oder Verstopfungen an Anlagenteilen kommen. Dieses Risiko lässt sich durch eine Grundwasseruntersuchung sehr gut einschätzen. Eine solche Untersuchung ist bei der Wasser-Wärmepumpe obligatorisch.

Die Erdwärmeheizung

Erdwärmekollektoren haben einen hohen Platzbedarf. Die Sonden und Kollektoren sollten auf einem Grundstück installiert sein, das wenig überschattet, nicht bebaut und nur wenig bepflanzt ist. Die Erdwärmeheizung entzieht dem Erdreich Energie. Dazu können Erdsonden oder Kollektoren in das Erdreich eingebracht werden. Die Kosten sind in etwa gleich hoch bei diesen beiden Varianten. Die Lebensdauer bei der Erdwärmeheizung ist sehr hoch.

Liegt die Kollektorfläche im Schatten, kann dies die Energieeffizienz beeinträchtigen. Ein weiteres Problem kann entstehen, wenn ganze Nachbarschaften Erdkollektoren verwenden. Hier kann es auf Dauer zu einem Absinken der Temperatur im Erdreich kommen. Dadurch müssen die Wärmepumpen einen größeren Temperaturunterschied erzeugen, was zu einer geringeren Lebensdauer führen kann. Das meint das Umweltbundesamt zu Erdwärme oder auch Geothermie.

Variante 1: Flachkollektoren

auger-804349_1920-200x300
Die Bohrungen für Erdwärmesonden
können teilweise sehr tief sein.

Sie benötigen viel Platz in der Fläche, die dann nur noch begrenzt nutzbar oder bepflanzbar ist. Große Pflanzen könnten beispielsweise durch ihre Wurzeln die Kollektoren beschädigen. Auch ein Swimming-Pool lässt sich auf dieser Fläche nicht mehr ausheben. Der Platzbedarf errechnet sich ungefähr aus der doppelten Wohnfläche. Hat ein Haus eine Wohnfläche von 200 Quadratmetern, braucht es eine Kollektorfläche von 400 Quadratmetern. Hier ist keine Genehmigung notwendig.

Die Installation der Flachkollektoren ist aufwendig. Es sind allerdings keine Bohrungen notwendig. Die Erdwärmeheizung mit Flachkollektoren ist die günstigere Variante in Bezug auf Anschaffung und Installation.

 

Variante 2: Spiralkollektoren

Spiralkollektoren sind platzsparender als Flachkollektoren. Da sie tiefer in die Erde reichen, muss in manchen Gebieten, insbesondere Trinkwasserschutzgebieten, eine Genehmigung eingeholt werden.

Anschaffung und Installation sind teurer als bei Flachkollektoren. Die Erdarbeiten muss unbedingt ein Fachbetrieb ausführen, da sie die meisten Bauherren überfordern dürften.

Variante 3: Tiefensonden

Erdwärmesonden haben von allen Varianten den geringsten Platzbedarf, da sie tiefer in der Erde verschwinden. Für Erdbohrungen ist in jedem Fall eine Genehmigung erforderlich. Die zuständige Behörde ist direkt von der Bohrtiefe abhängig. Für die wasserrechtliche Genehmigung ist die Untere Wasserbehörde zuständig, wenn die Bohrtiefe weniger als 100 Meter beträgt. Für tiefere Bohrungen ist das Landesbergamt zuständig.

Durch die tiefe Erdbohrung und die Bodenuntersuchung liegen die Anschaffungskosten recht hoch. Auch die Installation kann nur ein Fachmann vornehmen, sodass diese Kosten ebenfalls etwas höher ausfallen.

Bildnachweise:
Pixabay @ lukasbieri (CC0 Creative Commons)
Pixabay @ Kaserei (CC0 Creative Commons)
Pixabay @ CJ (CC0 Creative Commons)

1 KOMMENTAR

  1. ich kenne jemanden dessen nachbar hat mehrere erdsonden für seine villa bohren lassen und seither ist sein hausbrunnen leer, so ganz ohne risiken sind solche bohrungen nicht, da er den brunnen nicht gemeldet hat kann er das nicht einmal anzeigen…

HINTERLASSEN SIE EINE ANTWORT

Please enter your comment!

Ich akzeptiere

Please enter your name here