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Wärmepumpen werden sowohl in Wohngebäuden als auch in Gewerbebauten eingesetzt. Neue Ein- und Mehrfamilienhäuser können von vornherein mit integrierter Wärmepumpe konzipiert werden, in vielen Fällen findet das auch statt. Jedoch lassen sich Wärmepumpen auch in Altbauten für die Heizung nachrüsten. Ob sich die Wärmepumpe lohnt, hängt von ihrer Bauart in Relation zum Gebäude und von den Umgebungsbedingungen ab. Wir zeigen Ihnen einige Anwendungsbeispiele für Wärmepumpen.

Luft-Wasser-Wärmepumpe im Wohnhaus (© Buderus)

1. Luft-Wärmepumpen und Wasser-Wärmepumpen

  • Luft-Wärmepumpen erreichen den geringsten CoP (Coefficient of Performance), sie arbeiten also vergleichsweise ineffizient.
  • Jedoch setzt man sie dort ein, wo das Grundwasser zu tief liegt und auch nicht die erforderlichen Temperaturen für eine hervorragende Effizienz mitbringt.

In dieser Frage ist wirklich individuell zu entscheiden.

So finden sich teilweise in vergleichsweise großer Tiefe sehr energieintensive Aquifere wie beispielsweise unter der Innenstadt von Frankfurt am Main. Dort fließt in 80 m Tiefe 21° warmes Grundwasser, man vermutet den Einfluss von Thermalwasser, das aus dem Oberrheingraben stammt. Dementsprechend wurde am Baseler Platz für die Heizung und Kühlung von Wohnungen, Büros und Geschäften eines Gebäudekomplexes eine Grundwasser-Wärmepumpe installiert.

Solche Phänomene finden sich immer wieder, sie entscheiden über den Einsatz einer bestimmten Art von Wärmepumpe.

2. Erdgekoppelte Wärmepumpen

  1. Sole-Wärmepumpen mit Erdsonden gelten als sehr zuverlässige Energielieferanten und sind dementsprechend trotz des Installationsaufwandes sehr gefragt.
  2. Aufgrund der gleichmäßigen Tiefentemperatur um 10 °C ab einer Tiefe von zwei Metern (regional unterschiedlich) liefern die Sonden eine zuverlässige Grundlast mit einer Entzugsleistung von rund 50 W/m Sondenlänge.

Bei günstigen hydrogeologischen Bedingungen steigert sich diese Leistung.

Es gibt prominente Beispiele für den Einsatz von Erdwärmesonden, beispielsweise

  • die Sparkasse Fulda, die 49 Sonden in 48 Metern Tiefe verlegen ließ,
  • die Uni-Bibliothek Rostock (in 80 m Tiefe 28 Sonden),
  • das Bonner Bundesamt für Naturschutz (in 85 m Tiefe 16 Sonden)
  • und die Kunsthalle in Emden (in 250 m Tiefe 11 Sonden).

Hinsichtlich des Einsatzes von Erdwärmesonden wird immer wieder auf die Besonderheit verwiesen, dass diese im Sommer Wärme speichern, nämlich unter anderem die Abwärme aus solarthermischen Anlagen und aus Blockheizkraftwerken. Große Untergrundspeicher für die solare Nahwärmeversorgung hat man in Neckarsulm, Attenkirchen bei Freising und Crailsheim installiert.

3. Wärmepumpen in Wohnanlagen

  1. Wärmepumpen sind dann besonders energieeffizient, wenn nur ein geringer Temperaturunterschied zu überwinden ist.
  2. Das ist in gut gedämmten Wohnhäusern der Fall, wo die Wärmepumpe die Fußboden- oder Wandheizung beliefert.

Damit beantwortet sich ein Teil der Frage nach ihrem effizienten Einsatz: Bei der Nachrüstung im Altbau steht zwingend dazu die parallele energieeffiziente Sanierung an. Ansonsten macht die Wärmepumpe nicht viel Sinn. Darauf weisen die Anbieter jedoch regelmäßig hin, die entsprechenden Sanierungen in Koppelung mit dem Einsatz einer Wärmepumpe und erneuerbaren Energien werden entsprechend konzipiert.

In einem Niedrigenergiehaus nämlich genügt der Wärmepumpe eine Vorlauftemperatur von 35°C, ein zusätzlicher Speicher muss nicht zwingend installiert werden. Das hängt auch damit zusammen, dass eine Fußbodenheizung relativ träge auf einen Ausfall reagiert. Ein Pufferspeicher macht sich allerdings bei der Kopplung von Heizung und Warmwasserbereitung erforderlich. An diesen Pufferspeicher lassen sich aber auch die solarthermische Anlage und ein konventioneller Heizkessel anschließen.

4. Gewerbebauten und die Wärmepumpe

  1. In Gewerbegebäuden lohnt sich der Einsatz einer Wärmepumpe besonders, wenn warmes Abwasser anfällt.
  2. Das erhöht die Effizienz der Wärmepumpe, die gleichzeitig eine Kühlfunktion zum Beispiel für Serverräume übernimmt.
  3. Dabei kann sie Wärme und auch Kälte für andere Gebäudeeinheiten liefern.

Ein Beispiel für so eine Anwendung findet sich in Zürich. Dort haben die Betreiber das historische Hotel „Dolder Grand“ entsprechend energetisch saniert. Eine zweistufige Erdgas-Absorptions-Wärmepumpe mit 570 kW bezieht die Energie aus 70 Erdwärmesonden, aber auch aus der Abwärme des Bade- und Wellnessbereiches, aus dem Abwasser und der Abluft sowie aus der Gewerbekühlung. Mit der gewonnenen Wärme beheizt das Hotel nicht nur die Zimmer, sondern auch den Pool.

4.1. Warum werben Stromanbieter für Wärmepumpen?

Es ist bekannt, dass einige Stromversorger den Strom für Wärmepumpen besonders günstig liefern und für das Konzept werben. Das hat einen technologisch-finanziellen Hintergrund.

Manche Konzerne behandeln eine Wärmepumpe vertraglich so wie schon lange die Nachtspeicherheizung. Sie teilen den Preis nach Tageszeit in einen Hoch- und einen Niedertarif. Der Gesetzgeber hat nun die Förderung für die veralteten Nachtspeicheröfen gekappt, da bieten sich Wärmepumpen als Kompensation an.

Das macht energetisch und finanziell für die Energielieferanten und für die Verbraucher absolut Sinn, denn die Kraftwerke können nachts (aus technischen Gründen) nicht mit so niedriger Last fahren, wie nur abgenommen wird. Die Wärmepumpe erfüllt damit auch eine wichtige energiepolitische Aufgabe und entlastet mit solchen Tarifen ihre Besitzer zusätzlich finanziell.

Contact Person Autor des Artikels: Jascha Schmitz - Redakteur der Umweltportale: Solaranlagen-portal.de | Ihr-BHKW.de | Ihre-Waermepumpe.de | klaeranlagen-vergleich.de

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