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30 BAUEN & WOHNEN
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Das Prinzip ist so simpel wie genial: War- um nicht einfach die Wärme aus Erdreich, Grundwasser und Luft nehmen, um diese in Heizwärme für zu Hause umzuwan- deln? Genau das macht die Wärmepum- pe, und dazu benötigt sie nur ein bisschen Strom. Das Verhältnis von eingesetztem Strom zu gewonnener Heizenergie ist äußerst günstig. Eine durchschnittliche Wärmepumpe benötigt nur eine Kilowatt- stunde Strom, um daraus vier Kilowatt- stunden Heizungsenergie zu machen.
Die drei thermischen Energiequellen
der Wärmepumpe
Der Hauptgrund für die wachsende Po- pularität der Wärmepumpe liegt sicher darin, dass sie ohne fossile Brennstoffe wie Gas oder Öl auskommt. Stattdessen wird die thermische Energie der Umwelt als alternative Energiequelle genutzt. Die Wärmepumpe verwendet dazu drei ther- mische Energiequellen: Die Luft, das Erd- reich und das Grundwasser.
Aber was genau ist thermische Energie? Wissenschaftlich ausgedrückt ist das die Energie, die in der ungeordneten Bewe- gung der Atome oder Moleküle eines Stof- fes gespeichert ist. Diese Energie steigt bei der Zufuhr von Wärme. Bezogen auf die thermischen Energiequellen bedeutet das: Je wärmer die Luft, das Erdreich oder das Grundwasser ist, desto mehr thermi- sche Energie kann von der Wärmepumpe in Heizungswärme umgewandelt werden.
1. Thermische Energie aus der Luft: Die Nutzung der Energie aus der Luft mittels einer Wärmepumpe ist von allen drei Va- rianten die unkomplizierteste und auch kostengünstigste. Sie benötigen keiner- lei behördliche Genehmigung, und auf- wändige Arbeiten wie Tiefenbohrungen entfallen. Das Erstaunliche: Selbst bei Lufttemperaturen von bis zu -20° Celsius kann die Wärmepumpe noch Heizungs- wärme produzieren, auch wenn dabei na- türlich der Stromverbrauch höher ist. Mit einem Ventilator saugt die Wärmepum- pe die Umgebungsluft an und bringt sie im Verdichter auf die zum Aufheizen des Heizungs- und Brauchwassers benötigte Temperatur.
2. Thermische Energie aus dem Erd- reich: Im Kern unseres Planeten herr- schen Temperaturen von bis zu 6000° Celsius. Aber so weit müssen wir gar nicht gehen, um die Erdwärme zu nutzen. Bereits 10 bis 15 Meter unter der Erdober- fläche finden wir jahreszeitenunabhängig Temperaturen von etwa 10° Celsius vor. Mittels Erdsonden oder Flächenkollekto- ren (die auch schon in vier Metern Tiefe arbeiten können) kann die Wärmepum- pe aus dem Erdreich Heizungswärme generieren.
3. Thermische Energie aus dem Grund- wasser: Auch das Grundwasser mit einer über alle Jahreszeiten weitestgehend konstanten Temperatur von rund 10° Cel- sius ist als thermische Energiequelle ge- eignet. Es gibt hier zwei Möglichkeiten, um
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das Grundwasser zum Heizen zu nutzen: Beim Direktbetrieb wird das Grundwasser selbst von der Wärmepumpe verarbeitet; beim Zwischenwärmetauscher dagegen wird lediglich die thermische Energie des Grundwasser genutzt, um ein Kältemittel zu erhitzen, das dann in die Wärmepumpe geleitet wird.
Ein weiteres Plus
Erstaunlicherweise können Wärmepum- pen nicht nur heizen, sondern auch das komplette Gegenteil: Im Sommer kühlt die Wärmepumpe Ihr Haus oder Ihre Wohnung auf erträgliche Temperaturen. Je nach Art des Modells kann die Kühlung zwei Wege erfolgen:
1. Aktive Kühlung: Die Wärmepumpe ar- beitet ähnlich wie beim Heizbetrieb, nur in die andere Richtung. Das bedeutet: Dem Raum wird die warme Luft entzogen und in die Umwelt abgeführt.
2. Passive Kühlung: Diese andere Metho- de funktioniert nur bei Erdwärme- bzw. Sole-Wasser-Wärmepumpen. Der wich- tigste Unterschied zur aktiven Kühlung ist, dass der Verdichter der Wärmepum- pe nicht zum Einsatz kommt, wodurch die Wärmepumpe daher keinen Strom für die passive Kühlung benötigt. Sie ist daher besonders umweltschonend und spar- sam. Nachteil: Es dauert im Vergleich zur aktiven Kühlung sehr viel länger, bis die Räume entsprechend runtergekühlt sind. •
WÄRMEPUMPE:
WOHNRAUM MIT WOHLFÜHLGARANTIE