05.11.2014
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Wärmepumpen: Saubere Technologie mit Fallstricken

Will man mit einer Wärmepumpe seine vier Wände heizen, braucht es dazu Strom. FH-Professor Jörg Petrasch liefert als Autor der neuen Energiespartipps die Entscheidungshilfe, ob und welches System sich rechnet.

Wärmepumpen gelten als zukunftsträchtige Heizungstechnologie. Gerade in Vorarlberg sind sie besonders beliebt. Wärmepumpen nutzen Umgebungswärme aus dem Erdboden, Grundwasser oder der Luft,um Gebäude zu heizen. Eine Wärmepumpe transferiert die Energie vom niedrigen Temperaturniveau der Umgebung auf die höhere Temperatur des Gebäudes. 

Das ist allerdings nicht umsonst. Es muss Arbeit in Form von elektrischem Strom investiert werden. Dabei wird meist weniger Strom verbraucht als Wärme gewonnen wird. Das Verhältnis zwischen gewonnener Heizenergie (in Kilowattstunden) und eingesetzter elektrischer Energie (in Kilowattstunden) wird als Arbeitszahl oder COP (coefficient of performance) bezeichnet. Je größer die Arbeitszahl, desto besser arbeitet die Wärmepumpe. Je geringer der Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und dem Gebäude bzw. dem Heizungswasser, desto größer die Arbeitszahl.

Drei grundsätzliche Typen

Dieses einfache Prinzip hilft zu entscheiden, ob in eine Wärmepumpe investiert werden soll und, wenn ja, welcher Typ der richtige ist.

  • Die (Vorlauf-)Temperatur des Heizungswassers soll möglichst niedrig sein. Daher sind Gebäude mit großflächigen Wand- oder Bodenheizungen, die mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen, besonders für Wärmepumpen geeignet.
  • Die Umgebungstemperatur, d. h., die Temperatur des Mediums, dem die Wärme entzogen wird, soll möglichst hoch sein. Da das Grundwasser und Erdreich ganzjährig eine Temperatur von ca. 7° C haben, haben Grundwasser- und Erdwärmepumpen eine bessere Arbeitszahl als Luftwärmepumpen, die die oft beträchtlich kältere Umgebungsluft als Wärmequelle nutzen. Gute Grundwasser- und Erdwärmepumpen erreichen eine mittlere Arbeitszahl von bis zu 5, während Luftwärmepumpen auf Werte zwischen 2,5 und 3,5 kommen. Allerdings sind Luftwärmepumpen in der Anschaffung deutlich günstiger, da sie keine Grundwasserwärmetauscher oder Erdwärmesonden benötigen, sondern mit flexibleren Luftwärmetauschern arbeiten. Beim Einsatz von Erdwärmesonden (Energiepiloten) ist darauf zu achten, dass die Sonden weit genug voneinander entfernt sind und das Erdreich eine gute Wärmeleitfähigkeit hat. Sonst kühlt der Boden im Laufe der Zeit ab und die Arbeitszahl der Anlage sinkt.
  • Besonders bei Luftwärmepumpen ist ein ausreichend großer Wärmepuffer sinnvoll. So kann die Wärmepumpe die höheren Lufttemperaturen während des Tages nutzen, um Wärme zu erzeugen, die nachts an das Gebäude abgegeben wird.

Nicht zu groß dimensionieren

Außerdem ist darauf zu achten, dass die Wärmepumpe nicht zu groß dimensioniert wird. Denn Wärmepumpen sind im Teillastbereich, d.h. wenn sie nur gelegentlich anspringen, weniger effizient. 

Natürlich ist letztendlich nicht die Arbeitszahl, sondern der Stromverbrauch einer Wärmepumpe ausschlaggebend: Je besser ein Gebäude isoliert ist, umso kleiner kann die Wärmepumpe ausfallen. Das reduziert nicht nur den Stromverbrauch, sondern wirkt sich auch auf die Anfangsinvestitionen aus.

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