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Wärmepumpe

Wärmepumpen - die Nutzung regenerativer Wärmeenergien aus der Umwelt

Wärmepumpen ermöglichen die Nutzung der Umweltwärme aus dem Erdreich, des Grundwassers oder der Luft. Die Wärmepumpe wandelt diese regenerativen Energien in Heizwärme oder auch in Wärme für die Warmwasseraufbereitung um. Die Effektivität ist erstaunlich. Aus 1 Watt Energie können bis zu 4 Watt Wärme erzeugt werden. Wärmepumpen verfügen über zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Heiztechnologien. Allen voran steht die ausgezeichnete Wirtschaftlichkeit, die Unabhängigkeit und die Umweltfreundlichkeit. Entsprechend der verschiedenen Wärmequellen gibt es für Wärmepumpen unterschiedliche Systeme und Anlagen.


Das Prinzip einer Wärmepumpe

Wärmepumpen funktionieren prinzipiell ähnlich, wie ein Kühlschrank. Allerdings in umgekehrter Art und Weise. Während ein Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme entzieht und nach außen abführt, entzieht die Wärmepumpe die Wärme der jeweiligen Umweltquelle im Außenbereich und gibt sie in das Innere eines Hauses ab. Die der äußeren Umgebung entzogene Wärme muss verdichtet werden, um die erforderliche Vorlaufwärme der verschiedenen Heizsysteme zu erreichen. Ein Kältemittel nimmt in einem Verdampfer die Umgebungswärme auf und wird gasförmig. Ein Verdichter sorgt dafür, dass das gasförmige Kältemittel samt der aufgenommenen Wärme mittels Kompression auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird. Die Anlage benötigt dafür elektrische Energie. Die gasförmige Wärmeenergie wird in einem Kondensator wieder verflüssigt und in den Heizungskreislauf geleitet. Im Expansionsventil wird der Druck wieder gedrosselt und das Kältemittel auf das niedrigere Temperaturniveau des Verdampfers entspannt. Der Kreislauf beginnt von Neuem.

Eine Wärmepumpe erzeugt nicht nur wohlige Wärme, sondern kann auch für eine willkommene Kühlung im Haus an heißen Sommertagen sorgen. Unterschieden wird hier zwischen der aktiven und passiven Kühlung. Die aktive Kühlung stellt eine Umkehrung des Prozesses dar, bei dem das Gebäude die Energiequelle darstellt und die Wärme an die Umwelt (Erdreich, Wasser oder Luft) abgegeben wird. Bei einer passiven Kühlung wird das Heizungswasser über die Wärmetauscher geleitet und extern auf niedrigere Temperaturen herunter gekühlt.


Sole-Wasser-Wärmepumpen: die Nutzung der Erdwärme

Die geothermische Energie aus dem Erdreich nehmen Erdwärmekollektoren oder Erdwärmesonden auf. Dabei zirkuliert eine Frostschutz-Wasser-Mischung (Sole) als Medium durch einen geschlossenen Kreislauf. Die Sole absorbiert und transportiert die im Erdboden gespeicherte Wärme. Erdsonden werden mittels Tiefenbohrung senkrecht circa 100 Meter tief in der Erde implantiert. Erdwärmekollektoren werden bis zu 1,50 Meter tief in der Erde horizontal verlegt. Diese Anlagen können mit 1 Watt geothermischer Energie bis zu 4 Watt Wärmeenergie erzeugen. Sie sorgen für eine Schonung der Umwelt und eine spürbare Kosteneinsparung.


Luft-Wasser-Wärmepumpen: die Nutzung der Luftwärme

Luftwärmepumpen nutzen die Wärme der Umgebungsluft, auch bei Außentemperaturen von -20 °C. Die im Außenbereich liegenden Wärmepumpen saugen die Luft an und übertragen die Luftwärme auf das Kältemittel. Diese Luft-Wasser-Wärmepumpen bedürfen weder einer Erdbohrung noch eines Grundstücks, sondern nur einer Aufstellfläche im Freien oder innen im Gebäude (z. B. Keller). Zudem sind diese Anlagen besonders günstig in den Investitionskosten zu erschließen und lassen sich sehr gut bei Sanierungen, in Altbauten und auch in Neubauten installieren. Diese Anlagen sind ebenfalls sehr effizient und können aus 1 Watt Energie stattliche 3 Watt Wärme erzeugen. Luft-Wasser-Wärmepumpen können für den monovalenten Betrieb (als einzige Wärmequelle) ebenso wie für den bivalenten Betrieb (in Kombination mit anderen Wärmequellen) eingesetzt werden.


Wasser-Wasser-Wärmepumpen: die Nutzung des Grundwassers

Für die Nutzung der Wärme aus dem Grundwasser werden zwei Brunnen benötigt, die von den Behörden genehmigt werden müssen. Dabei handelt es sich um einen "Saugbrunnen", aus dem das Grundwasser für die Wärmegewinnung hoch gefördert wird und um einen "Schluckbrunnen", über den das Wasser wieder ins Erdreich zurückgeführt wird. Dafür wird eine Grundwasserwärmepumpe benötigt, die auch als Wasser-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet wird. Ein Vorteil des Grundwassers ist, dass es das ganze Jahr über eine konstante Temperatur zwischen 10 °C und 12 °C besitzt. Damit ist das Grundwasser ein idealer Energieträger für Wärmepumpen und diese Variante sehr effizient.


Wärmepumpen & Brennwerttechnik

Wärmepumpen können mit anderen Heizwärmeerzeugern kombiniert werden. Dabei handelt es sich um sogenannte Hybridwärmepumpen, die in einem bivalenten System arbeiten. Gebräuchliche Kombinationen sind zum Beispiel:

  • Gas-Brennwertheizungen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpe
  • Öl-Brennwertheizungen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpe
  • Holzpelletheizungen mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe
  • Solarthermieanlagen mit einer Erdwärmepumpe oder Luftwärmepumpe

Staatliche Förderungen von Wärmepumpen

Für die Nutzung und Integration von Wärmepumpen als umweltfreundliche Technologie gibt es in Deutschland verschiedene Förderungen und Zuschüsse als Anreiz und finanzielle Unterstützung. Zum Beispiel fördert das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit staatlichen Zuschüssen den Einbau von effizienten Wärmepumpen in Neubauten. Des Weiteren unterstützt die Bankengruppe der "Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)" im Rahmen ihres Programms "Erneuerbare Energien" die Anschaffung von Wärmepumpen. Die KfW-Förderung umfasst zinsgünstige, steuerlich subventionierte Darlehen und attraktive Tilgungszuschüsse.

Die Heizbross GmbH bietet Ihnen eine kompetente Beratung und die fachgerechte Installation von Wärmepumpen zur Gewinnung von Heizwärme. Wärmepumpen sind relativ wartungsarm und verursachen nur geringe Wartungskosten. Wir bieten für einen dauerhaft reibungslosen Betrieb eine regelmäßige fachgerechte Wartung an und im Fall der Fälle ebenso Reparaturen.