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Alternative Heizformen sind gefragt – wie funktionieren Wärmepumpen?

Alternative Heizformen sind gefragt – wie funktionieren Wärmepumpen?

Die aktuelle Ungewissheit über die Entwicklung der Gaslieferungen und -preise, steigende Co2-Abgaben und die Maßgaben des Klimaschutzpakets machen alternative Heizformen immer attraktiver. Ab 2026 gilt ein Einbauverbot für neue Ölheizungen, wenn bestimmte Voraussetzungen nicht erfüllt werden. Gasheizungen dürfen auch nach 2026 verbaut werden, allerdings ist ohne die Kombination mit erneuerbaren Energien keine Förderung mehr vorgesehen. Eine Möglichkeit für alternatives Heizen ist die Wärmepumpe. Welche Arten von Wärmepumpen es gibt und wie sie funktionieren, erfahren Sie im folgenden Beitrag.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt und mit viel höherer Leistung. Eine Wärmepumpe entzieht einer Wärmequelle auf niedrigem Temperaturniveau Energie, die sie auf ein höheres Temperaturniveau anhebt und dann an das Heizsystem eines Gebäudes abgibt. Wärmequellen sind dabei die Umgebungsluft, das Grundwasser (mittels Grundwasserbrunnen) oder das Erdreich (mittels Erdsonden, Erdkollektoren oder Erdkörben). Auch solarthermische Kollektoren können in Anlagen eingebunden werden und stellen entweder nutzbare Wärme direkt bereit oder dienen der Wärmepumpe als Wärmequelle.

Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Luftwärmepumpen, auch Luft-Wasser-Wärmepumpen genannt, gewinnen Ihre Wärme aus der Luft. Gegenüber anderen Systemen sind sie weniger aufwändig und können überall umgesetzt werden. Das macht sie beliebt, denn sie sind vergleichsweise auch preisgünstig - arbeiten bei niedrigen Temperaturen im Winter aber weniger effizient. Denn in der kalten Jahreszeit ist die Temperatur des Erdbodens oder der Grundwassers erheblich höher als die hier genutzte Außenluft.

Da die Luft nur wenig Energie enthält, müssen große Luftmengen am Wärmetauscher vorbeigeführt werden. Hierdurch kann ein Geräuschpegel erreicht werden, der auch von den Nachbarn als Lärmbelästigung empfunden wird. Der richtige Aufstellort und der Schallschutz sollten also bei der Planung unbedingt berücksichtigt werden.

Grundwasserwärmepumpen, auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen genannt, können vergleichsweise effizient arbeiten, denn sie nutzen das Grundwasser als Wärmequelle. Dies ist auch im Winter selten kälter als 10 Grad Celsius.

Wer das Grundwasser als Wärmequelle nutzen möchte, muss zwei Brunnen bohren lassen: Aus dem sogenannten Förder-oder Saugbrunnen wird das Wasser zum Wärmetauscher der Heizung geführt. Durch den Schluckbrunnen fließt es dann zurück ins Grundwasser. Diese Brunnenbohrungen sind genehmigungspflichtig. Handelt es sich zum Beispiel um ein Wasserschutzgebiet, kann die Genehmigung verweigert werden.

Man sollte sich außerdem vorab bei der örtlichen Wasserbehörde über die chemische Zusammensetzung des Grundwassers informieren. So könnte z.B. ein hoher Gehalt von Eisen oder Mangan im Wasser die Filter der Anlage verstopfen und die Nutzung als Wärmequelle damit ausschließen.

Erdwärmepumpen, auch Solewärmepumpe oder Sole-Wasser-Wärmepumpen genannt, arbeiten sparsam, denn die Temperaturen im Erdreich schwanken jahreszeitlich nicht sehr stark. Für die Nutzung von Erdwärme kann entweder in die Tiefe gebohrt oder es können Kollektoren oberflächennah vergraben werden. Bei der Tiefenbohrung für eine Erdwärmepumpe mit Erdwärmesonde wird ein U-förmiges, dünnes Rohr durch ein Bohrloch bis zu 100 Meter tief in den Boden getrieben. Die für Sonden erforderlichen Bohrungen sind aber, zum Beispiel aufgrund bestimmter Gesteinsformationen, nicht überall erlaubt. Informationen hierzu erteilt die zuständige Wasserbehörde.

Wenn man sich für die oberflächennahe Verlegung von Kollektoren entscheidet, sind große Flächen erforderlich, um ausreichend Energie zu gewinnen.

Ist die Wärmequelle durch zu geringe Tiefe oder Fläche zu klein, kühlt das Erdreich dort immer stärker aus. Daher sollte man nicht an der Länge der Sonde oder der Fläche für die Kollektoren sparen, denn als Folge würden Leistung und Effizienz der Heizung sinken.

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