WÄRME. WISSEN. KOMPAKT.: Die Wärmepumpe

Funktionsweise

Wärmepumpen nutzen zum Heizen Wärme aus der Umwelt, also etwa aus der Luft, der Erde oder aus Wasser. Sie arbeiten ähnlich wie Kühlschränke, nur dass Wärmepumpen der Umgebung Wärme und nicht Kälte entziehen. Dafür nutzen sie ein Kältemittel, das durch die von außen herein geleitete Wärme verdampft wird. Durch einen Elektromotor wird das gasförmige Kältemittel verdichtet, wodurch sich die Temperatur erhöht und anschließend nutzbar wird. Indem sich das Mittel wieder verflüssigt, wird die Wärme schließlich an die Heizungsanlage abgegeben. Das Kältemittel verbleibt in einem Kreislauf in der Wärmepumpe, wird also als nächstes wieder durch Umgebungswärme aufgewärmt.

Ein Forschungsprojekt zur Potenzialerhebung hat aufgezeigt, dass etwa 75% der bestehenden Gebäude mit einer Wärmepumpe beheizt werden können. Die größten Potenziale haben dabei Luft-Wärme-Pumpen und Erdsonden-Wärmepumpen. Am häufigsten ist der Einbau von Luft-Wärmepumpen. Hier sind die Anschaffungskosten und die benötigten Genehmigungen geringer. Allerdings fallen bei ihnen die Betriebskosten höher aus. Es wird also mehr Strom benötigt, um die gleiche Menge an Wärme bereitzustellen. Erdsonden-Wärmepumpen nutzen dagegen die höhere Wärme in Tiefen von 100 - 400 Metern aus. Da in ihnen weniger Strom zur Verdichtung des Kältemittels benötigt wird, sind sie besonders effizient.

Praxisbeispiel Reken

Wie eine Wärmeversorgung mit einer Erdsonden-Wärmepumpe im Einzelgebäude aussehen kann, zeigt ein Beispiel in Reken. Die 2019 gebauten Erdsonden versorgen das 250 m2 große Eigenheim im Winter mit Wärme und kühlen es im Sommer. Der Strom für den Betrieb der Wärmepumpe wird auf dem eigenen Dach erzeugt. Ein Stromspeicher ermöglicht eine Eigenverbrauchsquote von etwa 75 %. Die Mehrkosten der Erdwärmebohrungen im Vergleich zu einer Luft-Wärmepumpe zahlen sich über die Zeit aus. Anders als die Wärmepumpe, die nach Ende ihrer Nutzungsdauer getauscht werden muss, können die Bohrungen über viele Jahrzehnte hinweg genutzt werden.