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Heizen mit Wärmepumpe

Die Technik der gebräuchlichen Heizsysteme ist mit der Nutzung des Brennwertes ausgereizt. Zudem ist es recht unzulänglich, eine Raumtemperatur von 20 Grad halten zu können, indem erst Temperaturen von ca. 1000 Grad erzeugt werden müssen. Dagegen entziehen Wärmepumpen der Umwelt zwischengespeicherte Sonnenenergie und diese wird in nutzbare Heizwärme umgewandelt und Schadstoffemissionen und der Energieverbrauch sind entschieden geringer.


Im Gegensatz zu gebräuchlichen Wärmeerzeugern ist der besondere Vorteil einer Wärmepumpe, dass  verfügbare Umweltwärme kostenlos und unbegrenzt zu Verfügung steht. Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank. Hier wird dem Kühlgut Wärme entzogen und an die Raumluft über den Verflüssiger abgegeben. Dagegen wird der Umwelt durch die Wärmepumpe Wärme entzogen und über ein Arbeitsmittel an ein Wasserheizsystem abgegeben. Dieses System treibt ein Elektromotor an und je nach Wärmequelle wird aus 1 kWh (Kilowattstunde) elektrischer Energie bis zu 5 kWh Nutzenergie erzeugt. Dieses Verhältnis zugeführter in nutzbarer Energie ist eine  Leistungszahl: Leistungszahl 3 zum Beispiel entsteht aus 3 kWh nutzbarer Energie bei 1 kWh zugeführter elektrischer Energie. Abhängig von benutzerspezifischen oder klimatischen Bedingungen wird das Heizsystem Wärmepumpe in einige andere Betriebsweisen eingesetzt:

  • Monovalent: das bedeutet, durch die Wärmepumpe wird die Heizwärme ausschließlich  erzeugt; gebräuchlich die Kombination mit einer elektrischen Zusatzheizung im Wasserspeicher.
  • Bivalent: neben der Wärmepumpe besteht das Heizsystem aus einem weiteren Wärmeerzeuger, zum Beispiel einer Brennwertheizung.


Wärmepumpen nutzen als Wärmequelle die Luft der Umgebung (Luft/Wasser-Wärmepumpe), Erdwärme (Sole/Wasser-Wärmepumpe), Grundwasser (Wasser/Wasser-Wärmepumpe). Das Grundwasser bietet als Wärmequelle die größte Temperaturkonstanz. Das Grundwasser wird von Wasser/Wasser-Wärmepumpen in einer Tiefe von 5 – 15 Meter genutzt und gleichmässige Temperaturen von 8° - 12 Grad werden hier gewährleistet und erreichen den größten zu erreichenden Energiegewinn, die Leistungszahl 5. Eine Grundwasser-Wärmepumpe beansprucht für die Nutzung eine ausreichend große Menge Grundwasser und es ist von der unteren Wasserwirtschaftsbehörde eine Erlaubnis erforderlich.

Normalerweise wird über Erdreichskollektoren (Rohrschlangensystem in ca. 1,50 m Tiefe) Erdwärme dem Erdreich entzogen und der Wärmepumpe über einen Solekreislauf zugeführt. Hier liegt die Leistungszahl bei 4. Allerdings hängt es von der Beschaffenheit des Erdreichs ab, welche Wärme dem Erdreich tatsächlich entzogen werden kann: Optimal ist Lehmboden, eher ungeeignet sandiger Boden aufgrund der schlechten Wärmeleitung. Der Erdreichskollektor benötigt Platz: Ungefähr das zwei bis dreifache sollte als unbebautes Grundstück für den Kollektor zur Verfügung stehen und je nach zu beheizender Wohnfläche.

Die Heizwärmeerzeugung aus Außenluft ist technisch im Vergleich zu Erdwärme und Grundwasser einfach. Bei einer Aufstellung im Inneren erreicht die Außenluft mit wenigen Metern an Luftkanälen die Wärmepumpe. Bei einer Aufstellung ausserhalb wird die Luft direkt angesaugt und über kurze hoch gedämmte Leitungen führt der Vor- und Rücklauf ins Haus. Bivalent betrieben wird häufig die Luft/Wasser-Wärmepumpe bei der Leistungszahl 3.



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