Wärmepumpen

Wärmepumpen bieten eine interessante Möglichkeit zur Bereitstellung der Wärmeenergie für Heizzwecke und die Warmwasserbereitung.
Bei den am weitesten verbreiteten Kompressionswärmepumpen wird meist das Prinzip der Verdichtung und Entspannung von Gasen genutzt. Dieses beruht darauf, dass bestimmte Gase sich bei Verdichtung erwärmen und bei Entspannung abkühlen. Häufig wird dieses Prinzip noch kombiniert mit der Eigenschaft von Fluiden, das beim Verdampfen eine große Menge Wärmeenergie aufgenommen werden kann. Bei Verflüssigung wird diese Wärmeenergie  wieder abgegeben.
Das eingesetzte Kühlmittel wird zunächst entspannt (Der Druck wird über ein Drosselventil stark verringert). Die Kühlmitteltemperatur sinkt. Das Kühlmittel kann nun aus der Umgebung Wärme aufnehmen. Im nächsten Schritt wird das Kühlmittel verdichtet. Dazu ist zusätzlich Energie notwendig. Häufig wird dazu elektrische Energie eingesetzt. Die Temperatur des Kühlmittels erhöht sich und die aus der Umweltenergie und der zugeführten Verdichtungsarbeit gewonnene Wärmeenergie kann als Heizenergie nutzbar gemacht werden. Der Prozess hat damit seinen Ausgangspunkt wieder erreicht und beginnt von neuem.
Neben diesem Verfahren gibt es noch weitere Möglichkeiten, die bei Wärmepumpen zum Einsatz kommen.

Eine genauere Beschreibung der Funktinsweise finden Sie unter dem Link

http://de.wikipedia.org/wiki/Wärmepumpe.

In der Klimatechnik werden gleich funktionierende Geräte zur Kühlung der Luft eingesetzt (Kältemaschinen).
Soll eine Wärmepumpe zu Heizzwecken eingesetzt werden, ist eine geeignete Wärmequelle notwendig. Diese Wärmequelle sollte ganzjährig zur Verfügung stehen.  

 

Folgende Wärmequellen werden heute standardmäßig genutzt: 

  • Außenluft – Nachteil – Im Winter nimmt die Lufttemperatur und damit der Energiegehalt stark ab.
    Im Winter wird deshalb eine Zusatzheizung ab einer Außentemperatur von etwa -5°C zur Deckung der Spitzenheizlast benötigt.
  • Fortluft – Eine Form der Wärmerückgewinnung in Klima- und Lüftungsanlagen.
    Die Lufttemperatur schwankt meist nur in geringen Grenzen.
    Die zurückgewonnene Energie kann beispielsweise zur Warmwasserbereitung mittels Wärmepumpe genutzt werden.
  • Grundwasser – Vorteil – Die Wassertemperatur ist ganzjährig nahezu konstant, -Nachteil- Grundwasser kann abhängig von der Zusammensetzung und den Beimischungen Probleme bereiten.
  • Erdwärme (oberflächennah) – Hierbei wird sozusagen die auf das Erdreich einstrahlende Sonnenenergie genutzt. Das Erdreich fungiert als Wärmespeicher und gibt die Wärmeenergie verzögert an den Wärmeübertrager im Erdreich ab.
    -Nachteil- Flächenintensiv
  • Erdwärme (Tiefenbohrung) – Hierbei wird die geothermische Energie der Erde genutzt. Die Temperatur des Erdreichs ist ganzjährig ab einer gewissen Tiefe konstant. -Nachteil– Bohrung ist teuer.

Vor der Investition in eine Wärmepumpenanlage sind unbedingt die notwendigen behördlichen Zustimmungen einzuholen. So sind die Bestimmungen des Wasserhaushaltgesetzes und die wasserrechtlichen Regelungen bzw. die Wassergesetze der Länder zu beachten.
Die Erschließung der Wärmequelle Erdreich und Grundwasser ist anzeigepflichtig bzw. bedarf einer Genehmigung. Werden Erdwärmesonden oder Energiekörbe verwendet, ist je nach Bundesland ein Genehmigungsverfahren erforderlich. Dienen Erdwärmekollektoren zur Energiegewinnung, genügt meist eine Anzeige bei der zuständigen Verwaltungsbehörde.
Der Einsatz von Luft-Wasser Wärmepumpen bedarf in der Regel keiner behördlichen Genehmigung. Man sollte jedoch eventuell auftretende Geräuschemmissionen beachten.  

Unbedingt beachtet werden muss die Wirtschaftlichkeit der Investition. Hierzu sind entsprechende Betrachtungen zur Investition und dem Betrieb der Anlage notwendig. Auch ist hinsichtlich Verminderung der Umweltbelastung eine entsprechende Betrachtung notwendig.