Natürliche Wärmequellen anzapfen

Seit den erneuerbaren Energien mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird, rückt auch eine „alte“ Erfindung wieder in den Blickpunkt des Interesses: die Wärmepumpe. Sie macht kostenlose Umweltwärme mit Hilfe von Strom für die Raumheizung nutzbar.
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Die Wärmepumpe ist keine neue Erfindung. Sie kam in den 70er-Jahren auf als eine von vielen Antworten auf drohende Energieknappheit. Erdacht, erprobt und schnell vergessen, als der Ölhahn wieder aufgedreht wurde.

Seit uns – nicht zuletzt durch die gestiegenen Preise für Öl und Gas – zunehmend bewusst wird, dass die fossilen Quellen nicht ewig sprudeln, ist auch die Wärmepumpe deutlich im Aufwind.

Die Wärmepumpe arbeitet ähnlich wie ein Kühlschrank mit einer Flüssigkeit, die schon bei geringsten Temperaturen verdampft und dabei Wärme aufnimmt, aus Erdboden, Grundwasser oder Außenluft.

Im nächsten Schritt wird der Dampf im Aggregat komprimiert, sodass seine Temperatur auf ein verwertbares Niveau steigt. An der „Übergabestelle“ kondensiert er und überträgt die frei werdende Wärmeenergie auf den Heizkreis.

Anschließend wird der Druck wieder verringert, der Wärmeträger strömt zurück zur (unerschöpflichen) Quelle.

Die Effektivität einer Wärmepumpe im Jahresmittel wird durch die „Jahresarbeitszahl“ ausgedrückt: Energieertrag über ein Jahr, geteilt durch die verbrauchte Antriebsenergie. Gegenwärtig sind Jahresarbeitszahlen zwischen 3,5 und 4 realistisch, was, verglichen mit einer konventionellen Heizanlage, einem Wirkungsgrad von 126 bis 144 Prozent entspricht.

Alleinversorgung möglich



Wärmepumpen sind vielseitig einsetzbar, in der Industrie begegnet man ihnen auf Schritt und Tritt.

Sie können Abwärme von Öfen, Motoren oder ganzen Werkhallen nutzen und dementsprechend fast jedes Temperaturniveau bereitstellen. Für den Hausgebrauch reichen 30 bis 60 Grad, weil heutzutage Niedertemperatur- Heizsysteme die Regel sind. Gleichzeitige Versorgung mit Warmwasser wird über einen Pufferspeicher auch zu Spitzenzeiten sichergestellt.

Schafft es die Pumpe alleine, ist von einer monovalenten Heizung die Rede, bei Ergänzung durch einen weiteren Energieerzeuger, Gasbrenner oder Solaranlage, spricht der Fachmann von einer bivalenten. Handelsübliche Geräte werden mit Strom betrieben.

Kein Wunder also, wenn Energieversorger gelegentlich Sondertarife anbieten, um den Ein- 17 bau von Kompressions- Wärmepumpen zu fördern. Am einfachsten in der Montage sind Außenluft-Wärmepumpen, die sich allerdings im Winter enorm ins Zeug legen müssen, wenn es draußen friert. Ihre Energiebilanz ist folglich nicht die günstigste.

In die Tiefe gehen



Besser als Quelle geeignet sind Erdboden und Grundwasser, beide natürliche und effektive Speicher für Sonnenenergie. Ab einer Tiefe von 2 bis 2,5 Metern herrschen das ganze Jahr über zwischen 8 und 12 Grad plus, ab 10 Metern beträgt die Temperatur beinahe konstante 10 Grad. Je nach Bodenart, Bausituation und Grundstücksgröße kann man in die Tiefe oder in die Breite gehen.

So genannte Erdkollektoren werden waagerecht verlegt, mindestens 20 Zentimeter unterhalb der örtlichen Frostgrenze. Sonden dagegen werden senkrecht in die Erde getrieben; sie bestehen aus Uförmigen Kunststoffrohren.

Weil Wasser die Wärme besser leitet, entscheidet bei Erdkollektoren und Sonden die Bodenfeuchte über den Energieertrag beziehungsweise die Dimensionierung.

Eine neue Variante verbindet den Erdkollektor
mit der Regenwassernutzung:


Wasser aus der Zisterne wird in eine unterirdische Wanne geleitet, in der die Rohre des Kollektors verlegt sind. Im so durchnässten Erdreich fließt auch die Energie schneller, die Kollektorfläche kann daher bei gleichem Ertrag kleiner ausfallen. Ist allein das Grundwasser die Wärmequelle, werden zwei Brunnen gebohrt, Saug- und Schluckbrunnen.

Heizung und Klimaanlage



Recht früh steht im Rahmen der Hausplanung der Energiebedarf fest. Auf ihn werden die Anlagenkomponenten ausgerichtet.Für die Anlage von Erdsonden oder Grundwasserbrunnen braucht man in jedem Fall eine Genehmigung der Wasserbehörde.

Zur Unterstützung der Wärmepumpe kann der Bauherr eine Menge tun: die Anforderungen der Energie- Einspar- Verordnung im Hinblick auf die Haushülle übererfüllen, sprich: gut dämmende Fenster einbauen lassen und dickere Dämmschichten verlegen als gefordert.

Im Haus sollte man einer Flächenheizung (Wand- und Fußbodenheizung) den Vorzug geben, wegen der besonders niedrigen Vorlauftemperatur von circa 35 Grad.

Einige Anlagentypen warten mit dem Umkehreffekt auf: bei hohen Außentemperaturen wird die kühle Flüssigkeit aus den Erdsonden direkt in die Heizkreise eingespeist. Ganz sicher ein Komfortgewinn in heißen Sommern.

Förderung
5.000 bis 10.000 Euro für die Technik, bis 6.000 Euro für die Montage der Kollektoren/ Sonden müssen Sie kalkulieren. Die Betriebskosten sind stark von den jeweiligen Strompreisen abhängig. Manche Energieversorger kommen den Betreibern mit Sondertarifen entgegen.

Gefördert wird eine Wärmepumpe durch einzelne Energieversorger, Länder und Kommunen. Erste Ansprechpartner sind Energieberater und Installateure vor Ort. Auf Bundesebene gibt es von der KfW zinsgünstige Kredite z. B. nach dem Programm „Ökologisch bauen“.

KfW – Kreditanstalt für Wiederaufbau
Palmengartenstraße 5–9
60325 Frankfurt am Main
Telefon: 0 18 01/33 55 77 (Ortstarif )
Fax: 0 69/7 43 16 43 55
Internet: www.kfw.de

Quelle14.07.2006
Heizung & Energiesparen

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