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ENERGIE UND TECHNIK
Lob und Tadel
Wo stehen Wärmepumpen heute?
Bereits in den 1980er Jahren erlebten Wärmepumpen, ausgelöst durch die Ölkrise, einen Aufschwung als
alternativer Heizwärmeerzeuger. Aufgrund von Qualitätsproblemen währte die Blütezeit damals nur kurz.
Heute werden Wärmepumpen über das Maß gelobt oder getadelt. Mal werden sie als effiziente und
regenerative Energiequellen oder gar als Sprungbrett in das Smart-Grid-Zeitalter gehandelt, mal werden
sie als „Stromheizung“ beschimpft. Wann kann ihr Einsatz als energetisch und ökonomisch effizient empfohlen
werden? Eine Antwort darauf verlangt auch eine Darstellung der Grundlagen.
Carsten Grobe
Architektur- und TGA-Planungsbüro
Carsten Grobe Passivhaus,
Hannover
Als Gebäudeheizung entzieht die Wärmepumpe
der Umgebung (Quelle) Wärme, bringt diese
durch einen thermodynamischen Kreisprozess auf
höhere, nutzbare Temperatur und gibt sie an ein
Heizverteilsystem ab. Je nach Ausstattung kann
sie aber auch als Kälteerzeuger, z. B. für Büros oder
gewerbliche Gebäude, dienen. Der Antrieb des
Kreisprozesses ist meist ein Kompressor mit Elektromotor.
Die Antriebsenergie ist demnach elektrisch.
Der Anteil der Wärme aus der Umgebung
(Quelle) wird als erneuerbare Energie eingestuft.
Hersteller geben die Effizienz der Wärmepumpe
als Leistungszahl an (Laborbedingungen). Aufgrund
der Thermodynamik ist sie stark abhängig
von den Temperaturen auf der Quellenseite und
auf der Nutzungsseite (Heizkreis). Bei hohem
Temperaturunterschied sinkt die Leistungszahl.
Die Effizienz der gesamten Anlage im realen
Betrieb wird dagegen über die entsprechenden
Energiemengen für ein Jahr (Jahresarbeitszahl)
beschrieben. Die Jahresarbeitszahl ist üblicherweise
deutlich niedriger als die Leistungszahl
laut Hersteller. Arbeitszahlwerte ab 3,0 gelten als
effizient gegenüber konkurrierenden Systemen
wie dem Gasbrennwertkessel. Wärmepumpen sind
in der Investition wesentlich teurer und müssen
dies durch deutliche Energieeinsparung wieder
einspielen.
Wärmequellen
Eine mögliche Wärmequelle ist das Erdreich. Üblich
sind Erdwärmesonden: betonverfüllte senk-
„Glashaus”-Grafik mit Erdwärmesonden:
Senkrechte Energie benötigen wenig Platz
Quelle: Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V., Berlin
46 9 | 2013