Wärmepumpen

Die Wärme, die aus dem Boden kommt

So funktioniert das Heizen mit Erdwärme. Grafik: www.Unendlich-viel-Energie.de



Heizen mit Erdwärme

Wärmeversorgung mit oberflächennaher Geothermie

Die oberflächennahe Geothermie nutzt die Wärme, die in den obersten Erdschichten bis 400 Meter oder im Grundwasser gespeichert ist. Sie lässt sich mit Erdwärmepumpen für einzelne Gebäude erschließen. Wärmepumpen machen die Wärme aus der Erde, der Umgebungsluft oder dem Grund- oder Abwasser für die Warmwasserbereitung und Raumwärmeerzeugung nutzbar, indem sie deren Temperatur auf ein höheres Niveau steigern.

Erdwärmepumpen "zapfen" dazu zunächst die natürliche Erdwärme mit Erdsonden oder Erdkollektoren an. In einer Erdwärmesonde in ca. 100 Meter Tiefe erwärmt sich eine Flüssigkeit (z.B. Wasser) auf bis zu 13°C. Bohrungen für Erdsonden sind für Einfamilienhäuser meistens zwischen 50 bis 150 Meter tief und haben einen Durchmesser von ca. 14 bis 16 cm.

Alternativ kann Wasser auch in einem Erdwärmekollektor zirkulieren und dort auf eine Temperatur von maximal 10°C erwärmt werden. Der Kollektor breitet sich im Gegensatz zur Erdsonde auf einer ausgedehnten Fläche horizontal in nur ca. 100 - 150 cm Tiefe aus.

Die erwärmte Flüssigkeit aus Erdsonde bzw. -kollektor wird an die Erdoberfläche gefördert. Die Erdwärmepumpe überträgt die Erdwärme aus der Erdsonde bzw. aus dem Kollektor auf einen Wärmeträger. Der Wärmeträger nimmt diese Wärme auf und verdampft schnell. Der elektrische Kompressor der Erdwärmepumpe erhöht den Druck und verdichtet den Dampf. Dadurch steigt dessen Temperatur. Die Wärme kann dann in einem Pufferspeicher gesammelt werden und für die Warmwasserbereitung und als Raumwärme zur Verfügung gestellt werden.

Die Erdwärmepumpe nutzt die Tatsache, dass sich Gase unter Druck erwärmen. Dieser Effekt ist z.B. bei einer Fahrrad-Luftpumpe zu spüren. Die Wärmepumpe hebt die Erdwärme auf ein höheres Temperaturniveau, das für eine Heizungsanlage notwendig ist. Für die Bereitstellung von 3 – 5 Kilowattstunden Wärme benötigt sie ca. 1 Kilowattstunde Strom, der den elektrischen Kompressor antreibt. Kurze Stromausfälle kann die Heizungsanlage überbrücken. Ohne diese Energiezufuhr von außen funktioniert aber keine Wärmepumpe.

Der Wärmebedarf eines durchschnittlichen Einfamilienhauses kann durch eine Erdwärmepumpe mit einer Leistung von rund 12 kW vollständig gedeckt werden. Die Wärmepumpe benötigt zur Erzeugung einer bestimmten Wärmemenge stets Strom. Ohne diese Energiezufuhr von außen kann oberflächennahe Erdwärme nicht nutzbar gemacht werden. Das Verhältnis von eingesetzter Strommenge zur gesamten Wärmemenge sollte optimal beim Verhältnis 1 : 4 und höher liegen. Mit einer Kilowattstunde Strom kann die Wärmepumpe dann 4 Kilowattstunden Wärme bereitstellen. Das Verhältnis von eingesetztem Strom zur bereitgestellten Wärmemenge wird auch als Jahresarbeitszahl bezeichnet – in diesem Fall ist die Jahresarbeitszahl 4,0.

Bei Energiepfählen und anderen erdberührten Betonbauteilen handelt es sich um statische Notwendigkeiten bei Neubauten. Diese können mit Wärmetauscherrohren ausgerüstet werden. In Verbindung mit einer Wärmepumpe lassen sich auch größere Gebäudekomplexe wirtschaftlich beheizen und kühlen. Auch Tunnel- und andere Verkehrsbauteile können genutzt werden, um Erdwärme bereitzustellen. So lassen sich z.B. auch Verkehrswege im Winter eisfrei halten.

Nutzung und Potenziale

In Deutschland nutzten im Jahr 2008 rund 150.000 Gebäude eine Erdwärmepumpe. Im Neubaubereich nutzen rund ein Zehntel der Gebäude Erdwärmepumpen. Das Potenzial ausschließlich der oberflächennahen Erdwärmenutzung beträgt - bei Berücksichtigung aller geeigneten Flächen - jährlich rund 261 Mrd. kWh. Das entspricht rund einem Fünftel des gesamten deutschen Wärmeverbrauchs im Jahr 2007.

Quelle: Unendlich-viel-Energie.de






Newsticker Wärmepumpen

120 Euro Bonus für Tecalor-Warmwasser-Wärmepumpe

Der zweitgrößte Kostenfaktor für Energie in einem bundesdeutschen Haushalt ist nach wie vor die Warmwasserbereitung. Allein zum Duschen, Baden und Händewaschen verbraucht jeder cirka 45 Liter am Tag. Besonders Familien mit Kindern sind dankbar für wirkungsvolle Sparkonzepte. Hier setzen die Wärmepumpenspezialisten von Tecalor aus Holzminden an. Bis zum Jahresende 2010 belohnen sie die Entscheidung für die Warmwasser-Wärmepumpe TTA 300 mit einer Direktprämie von 120 Euro, die der Bauherr nach der Installation unter Vorlage der Rechnung seines Fachhandwerkers vom Hersteller erhält. Das sind in etwa die Kosten für die Warmwasserbereitung mit dieser Technik über ein ganzes Jahr.

Neuer Förderratgeber vom BDH erschienen

Viele Förderangebote zur Heizungsmodernisierung wurden jüngst erheblich umstrukturiert. Hier den Durchblick zu behalten fällt schwer. Den aktuellen Stand der Angebote fasst der jetzt erschienene "Leitfaden Förderprogramme" des Deutschen Heizungsindustrieverbandes BDH zusammen. Der Ratgeber fasst die aktuellen Förderangebote des Bundes für Bauherren und Sanierer kompakt zusammen. Er kann kostenlos als PDF-Dokument unter bdh-koeln.de aufgerufen werden.

BINE-Projektinfo: Erdsonden, Energiepfähle und Bodenabsorber im Betrieb

Das oberflächennahe Erdreich und Bauteile im Gründungsbereich lassen sich zum Heizen und Kühlen von Bürogebäuden nutzen. Neben einer genauen Auslegung und sorgfältigen Ausführung bestimmt der Gebäude- und Anlagenbetrieb über Effizienz und Wirtschaftlichkeit dieser Systeme. Doch der läuft selten auf Anhieb wie geplant. Das BINE-Projektinfo "Erdwärme für Bürogebäude nutzen" (07/10) stellt die Erfahrungen mehrerer Betriebsanalysen vor.

Volkswärmepumpe® von Dimplex

Die Energiekostenbelastung eines Haushalts lässt sich u.a. mit einer Wärmepumpe erheblich reduzieren. Aufgrund ihrer niedrigen Betriebskosten, möglichen Unabhängigkeit von Rohstoffimporten sowie ökologischen Ausrichtung gilt sie als eine etablierte Alternative zu Öl- und Gasheizungen. Für manche Bauherren und Modernisierer stellen die etwas höheren Anschaffungskosten jedoch häufig ein Hindernis dar. Der Wärmepumpenspezialist Dimplex präsentiert deshalb nun mit der neuen "Volkswärmepumpe®" eine preisgünstige Alternative, die die Entscheidung für das umweltfreundliche Heizsystem attraktiver machen soll.

2010 gegründete eds GmbH verschreibt sich Energiekostenreduzierung

"Effizienz ist unser Anspruch", so lautet der Leitsatz der 2010 gegründeten eds GmbH, die sich mit ihren Produkten Ecomulti, Ecofresh und Ecocontrol der "Energiekostenreduzierung durch maximale Effizienz" verschrieben hat. Dabei setzt man auf Inverter-geregelte Wärmepumpen, kombiniert mit dem multifunktionalen Pufferspeicher Ecomulti 600. Standardmäßig kann zudem ein bereits vorhandener zweiter Wärmeerzeuger auf Basis von Holz, Pellets, Gas oder Öl angeschlossen werden, der dann automatisch die Wärmepumpe unterstützt.

Kampagne für Heizungsmodernisierer: Westfa sucht das Sonnenhaus

Unter dem Motto "Westfa sucht das Sonnenhaus" hat die Hagener Westfa GmbH eine Kampagne für Hausbesitzer und Heizungsmodernisierer gestartet, bei der das Unternehmen die weltweit erste 100%ige Solarkomplettheizung "Therma exklusiv" im Wert von 35.000 Euro vergibt. Bewerbungsschluss ist Mittwoch, 20. Oktober 2010.

Aktualisierte VdZ-Infobroschüre 12 zum Marktanreizprogramm (MAP)

Nachdem das zwischenzeitlich von der Bundesregierung eingefrorene Marktanreizprogramm (MAP) zur Förderung von Heizungsmodernisierungen (BAFA) Anfang Juli wieder freigegeben wurde, hat die Vereinigung der deutschen Zentralheizungswirtschaft e.V. ihre überarbeitete Info 12 zu den aktuellen Fördermitteln veröffentlicht.

Zeolith: Wie "Siedestein" Heizen effizienter macht

Wissen Sie, was ein Siedestein ist? Vermutlich nicht - dabei könnte es sich um einen wichtigen Baustein unserer künftigen Wärmeversorgung in Wohngebäuden handeln. Die Rede ist von Zeolith. Dieser Begriff leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet übersetzt "Siedestein". Diese Bezeichnung rührt daher, dass Zeolith - ein natürlich vorkommendes, umweltverträgliches Mineral - Wasser anzieht, wie ein Schwamm und dabei erhebliche Mengen Wärme abgibt. Vaillant beispielsweise nutzt diese Eigenschaft bei seiner Zeolith-Gas-WärmepumpezeoTHERM und macht damit Zeolith für die Wärmeversorgung in Gebäuden nutzbar. Selbst gegenüber moderner Brennwert-Heiztechnik kann der Hausbesitzer rund 35 Prozent Energie und ebenso viel Prozent Kohlendioxidemissionen einsparen.

Buchbesprechung: Welche Heizung braucht das Haus?

Welche Heizung braucht das Haus? Notwendige CO2-Reduzierung und ständig steigende Energiepreise stellen diese Frage für den Bauherrn und Hauseigentümer ganz nach vorne. Am Beispiel eines gebauten Referenzhauses werden für Neubau und Altbau auf der Grundlage der Energieeinsparverordnung und nach den Förderkriterien der Kreditanstalt für Wiederaufbau praxisnah aktuelle Gas-, Wärmepumpen- und Holzheizungen kombiniert, berechnet und miteinander verglichen.

Forschungsvorhaben für gewerbliche Netto-Null-Energie-Häuser

Im nordrhein-westfälischen Herten entsteht ein modernes Bürogebäude mit Netto-Null-Energie-Bedarf. Ziel des Projekts ist die Untersuchung des aktuellen Stands der Technik sowie zukünftiger Optimierungspotentiale für Netto-Null-Energie-Gewerbegebäude. Die Durchführung erfolgt unter der Leitung der Daikin Europe N.V. aus Oostende, Belgien, am derzeit noch im Bau befindlichen neuen Firmensitz der Zeller Kälte- und Klimatechnik GmbH und der Athoka GmbH, mit dessen Fertigstellung im August gerechnet wird.