Effizienteste emissionsfreie Heizung
Berater Klaus Duttle erklärt in seinem Vortrag über die Wärmepumpe an der Volkshochschule Murrhardt, wie deren System funktioniert, welche Typen es gibt und welche Vorteile sie gegenüber konventionellen Heizungen hat.
So kann eine Wärmepumpe aussehen. Symbolfoto: Pixabay
Von Elisabeth Klaper
Murrhardt. „Die Wärmepumpe ist die einzige zukunftssichere Heiztechnik. Sie hat die höchste Effizienz aller Heizsysteme, erzeugt keine Emissionen und verursacht kaum Wartungskosten“, verdeutlicht Klaus Duttle, Informatiker und unabhängiger Berater aus Oppenweiler. Großes Interesse findet dessen Vortrag zur Eröffnung des Herbst- und Wintersemesters an der Volkshochschule Murrhardt mit dem Schwerpunktthema „Herausforderung: Energie“.
Unterschiedliche Funktionsweisen bei den verschiedenen Wärmepumpentypen
Ausführlich erläutert der Referent im Grabenschulhaus das Funktionsprinzip der Heizungsanlage: „Wärmepumpen sind Maschinen, die Wärme aus der Umwelt mithilfe von elektrischer Energie für die Wärmeversorgung eines Gebäudes bereitstellen.“
Es gibt verschiedene Typen: Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die Luft die Wärmequelle. Sie gibt die nutzbare Heizenergie an das Wasser im Heizwasserspeicher ab. Bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe dient eine Sole, die in angeschlossenen Erdsonden zirkuliert, als Wärmequelle. Da Sole einen deutlich niedrigeren Gefrierpunkt als Wasser hat, bietet sie mehr Sicherheit vor dem Einfrieren und dem darauffolgenden Totalausfall.
Alle Wärmepumpentypen bestehen aus einem Kreislaufsystem mit einer Wärmequelle. Das kann Grund- oder Flusswasser sein, Erdreich oder die Umgebungsluft. Hinzu kommt eine Vorrichtung zur Wärmeaufnahme in Form von Saug- und Schluckbrunnen, Erdsonden, Flächenkollektoren oder Wärmetauschern für die Luft. „Herzstück einer Anlage ist der Kältemittelkreislauf, in den die Umweltwärme über einen Wärmetauscher gelangt“, erläutert Informatiker Klaus Duttle.
Das flüssige Kältemittel verdampft bereits bei Minustemperaturen und speichert so die aus der Umwelt aufgenommene Wärmeenergie. Ein Kompressor oder Verdichter saugt nun den Kältemitteldampf ständig an, komprimiert ihn und verringert so dessen Volumen. Im Kondensator, dem zweiten Wärmetauscher, steigen Druck und Temperatur des Kältemitteldampfs weiter an. Dieser strömt zum Verflüssiger, der dem Kältemittel die gewonnene Wärme entzieht und auf das Heizsystem in Form von Heizkörpern oder Fußbodenheizung und Wasserspeicher überträgt.
Anschließend passiert das durch die Abkühlung wieder flüssig gewordene Kältemittel das Expansionsventil, das Druck und Temperatur absenkt. So ist das Kältemittel wieder kälter als die Temperatur der Wärmequelle und kann im Verdampfer von Neuem die Wärme aus der Umgebung aufnehmen. Die in Wärmepumpen eingesetzten Kältemittel unterliegen einer Bewertung, die mit dem globalen Wärmepotenzial (GWP) gemessen wird und aufzeigt, wie stark ein Kältemittel zur globalen Erwärmung beiträgt. CO2 hat ein GWP von eins und dient als Referenzwert: Je höher der Wert eines Kältemittels, desto stärker sind dessen Auswirkungen auf die Umwelt.
Luft-Wasser-Wärmepumpe ist zwar günstiger, aber weniger effizient
Eine Wärmepumpe erzeugt Wärmeenergie mithilfe von Antriebsenergie, im besten Fall selbst gewonnenem Ökostrom aus einer Fotovoltaikanlage, und Wärme aus der Umwelt. Die Effizienz der Anlage kann im Jahresdurchschnitt mit der sogenannten Jahresarbeitszahl exakt gemessen und bestimmt werden. Zwischen den verschiedenen Typen gibt es indes laut dem Berater deutliche Unterschiede: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist zwar wesentlich günstiger, aber weniger effizient als eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden. Der Referent wies jedoch darauf hin, dass eine geologische Untersuchung des Untergrunds erforderlich ist, bevor dieser Typ installiert werden kann, da nicht alle Bodenarten dafür geeignet sind.
Eine entscheidende Rolle spielt auch der Wärmebedarf eines Gebäudes: Auf Basis eigener Erfahrungen verdeutlichte Klaus Duttle die wichtigsten Punkte, so etwa die Fläche der zu beheizenden Räume und das individuelle Nutzerprofil der Bewohnerinnen und Bewohner, sprich die Wohlfühltemperatur für die Personen, die Gebäude und Räume auch nutzen. Wichtig ist laut Duttle außerdem das Mauerwerk, wobei 42 oder 49 Zentimeter dicker Poroton-Ziegelstein optimal sei. Ebenso die Qualität der Fenster und Türen, die möglichst dicht und isoliert sein sollten. Weiter gilt es, durch eine möglichst komplette energetische Sanierung Wärmeverluste zu vermeiden und Heizkosten zu reduzieren.
Der Referent empfahl deshalb auch die Montage einer Fotovoltaikanlage auf dem Dach, den Einbau von modernen, dreifach verglasten Fenstern und dichtschließenden Türen. Ebenso einen neuen Verputz für die Außenwände, die Beseitigung von Kältebrücken, eine gute Wärmeisolierung für die Kellerdecken und überdies große Flächenheizkörper sowie effiziente Umwälzpumpen für den Heizwasserkreislauf.
Abschließend riet Klaus Duttle allen Teilnehmern des Vortrags, die den Einbau einer Wärmepumpe planen, sich zuerst so gut und umfassend wie möglich zu informieren. Am besten könne man den für die individuellen Gegebenheiten am besten geeigneten Typ mithilfe von unabhängigen Experten und soliden, zuverlässigen Heizungsbaufirmen ermitteln. Überdies wies der Berater auf staatliche Fördermöglichkeiten hin, wobei die Fördersummen jedoch gedeckelt sind.
