Wärmepumpe statt Gastherme

Wir haben uns als Heizung für eine Wärmepumpe statt einer Gastherme entschieden. Im ganzen Haus wurde eine Fußbodenheizung verlegt. Auf Grund der geringen Vorlauftemperaturen, die eine Fußbodenheizung benötigt, ist eine Wärmepumpe die optimale Ergänzung. Dort wo wir wohnen ist zudem ein recht hoher Grundwasserstand vorhanden. Es hat sich somit angeboten, eine Grundwasser-Wärmepumpe zu installieren. Der Aufpreis von ca. 8.000 Euro im Gegensatz zur Gastherme erschien uns vertretbar. Darin enthalten war die Wärmepumpe WW114NT der Firma Orange Energy, ein 800 Liter Pufferspeicher in dem ausschließlich Heizungswasser zirkuliert, sowie die Bohrungen der beiden benötigten Brunnen.

Funktionsweise unserer Wärmepumpe

Die Wärmepumpe funktioniert im Prinzip wie ein Kühlschrank, nur genau anders herum. Der Kühlschrank entzieht dem Innenraum Wärme und gibt sie an die Umgebung ab. Die Wärmepumpe entzieht der Umwelt im Außenbereich Wärme und gibt sie als Heizengergie an das Haus ab. Die geschieht mittels Erdsonde, oder Grundwasserförderung, je nachdem welches System zum Einsatz kommt. Die Wärmepumpe macht sich hierbei den Joule-Thomson-Effekt zu Nutze.
Das System ist im Prinzip in 3 Bereiche aufgeteilt:

  1. Die Wärmequellenanlage, die der Umgebung die benötigte Energie entzieht. In unserem Fall dem Grundwasser
  2. Die Wärmepumpe, die die gewonnene Umweltenergie in Heizenergie überführt
  3. Das Verteil- und Speichersystem, das die gewonnene Heizengergie zwischenspeichert und im Haus Verteilt.

Folgende Schritte laufen dabei im Gesamtsystem Wärempumpe ab:

So funktioniert die Wärmepumpe (Quelle: BWP)

So funktioniert die Wärmepumpe (Quelle: BWP)

1. Schritt: Förderung des Grundwassers

Im System der Wärmequellenanalge zirkuliert eine Flüssigkeit, die die gewonnene Energie bzw. Temperatur des Grundwassers aufnimmt. Dieses beträgt bei uns in den Sommermonaten etwa 10 bis 13 °C. In den Wintermonaten etwa 8°C. Die zirkulierende Flüssigkeit wird zur Wärmepumpe weitertransportiert.

2. Schritt: Heizenergie gewinnen

In der Wärmepumpe selbst zirkuliert ein Kältemittel. Dieses nimmt die von der Wärmequellenanlage gelieferte Umweltenergie mittels eines Wärmetauschers auf und verdampft dadurch. Dieses Gas wird im anschließend folgenden Verdichter verdichtet. Dadurch erwärmt sich dieses Gas sehr stark. In einem weiteren Wärmetauscher wir die gewonnene Energie an eine Flüssigkeit, meist Wasser, abgegeben, die in einem weiteren System zirkuliert. Durch diesen Wärmeübertrag verflüssigt sich das Kältemittel, entspannt sich also und wird wieder zum ersten Wärmetauscher der Wärmepumpe, den Verdampfer transportiert.

3. Schritt: Heizenergie verteilen

Das erwärmte Wasser wird entweder direkt bedarfsgerecht an die Hausinstallation abgegeben, oder in einem Pufferspeicher zwischengespeichert.

Der Warmwasserspeicher für Brauchwasser entfällt bei uns, da wir das Frischwassercenter von Orange Energy installiert haben. Dort wird mittels eines weiteren Wärmetauschers das Brauchwasser bedarfsgerecht erhitzt. Die Gefahr der Legionellenbildung durch stehendes Wasser besteht dadurch nicht. Falls ein anderes System installiert wird, muss man sich überlegen, ob nicht ein zusätzlicher Heizstab zu installieren ist. Eine Wärmepumpe arbeitet dann besonders effektiv, wenn das Temperaturniveau, auf das der Verdichter die Umweltenergie „pumpen“ muss, möglichst klein ist. Das hat zur Folge, dass bei Wärmepumpen in der Regel keine Wassertemperaturen jenseits der 60°C erreicht werden, da bei solchen Temperaturen die Effizienz der Wärmepumpe radikal vernichtet wird. Unsere Warmwassertemperatur liegt bei 48°C und wir kommen damit sehr gut klar. Die Vorlauftemperatur ist aktuell auf 35 °C eingestellt. Hier werden wir aber versuchen, noch das eine oder andere Grad nach unten zu optimieren.

Interessante Tipps habe ich auf dem Wärmepumpen Blog von Frank Kaiser gefunden.

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