Wärmepumpen - Wärme aus dem Boden ernten

Wärmepumpen
Wärmepumpen

Von Alexander Fehr

Erdwärmepumpen

 

Während Gas- und vor allem die Ölpreise aufgrund der begrenzten Ressourcen kontinuierlich steigen, suchen Bürger, Unternehmen und der Staat nach alternativen, bezahlbaren und vor allem erneuerbaren Energiequellen im Wärmesektor. Eine Möglichkeit dafür ist die Verwendung von Wärmepumpentechnik, welche natürliche Wärme aus Luft, Wasser und dem Erdreich zum Sammeln von Heizwärme, der Warmwasserbereitung und auch zur Kühlung nutzt. Eine spezifische Art der Wärmepumpen sind die Erdwärmepumpen deren Funktionsweise, Chancen und Risiken erläutert werden sollen.

 

 

Funktionsweise einer Erdwärmepumpe

Funktionsprinzip Wärmepumpe (Quelle: Stiebel Eltron)
Funktionsprinzip Wärmepumpe (Quelle: Stiebel Eltron)

Ihrem Namen entsprechend nutzt die Erdwärmepumpe die Erdwärme als Wärmelieferant und eignet sich insbesondere für Neubauten, da hier ein Abstimmung mit dem Heizungssystem optimal erfolgen kann. Das Erdreich ist ein exzellenter Wärmespeicher, da die Temperaturen schon wenige Meter unter der Erdoberfläche das ganze Jahr hindurch kontinuierlich zwischen 7 und 13 Grad Celsius betragen. Um die Erdwärme nutzen zu können werden in einer Tiefe von rund zwei Metern Erdkollektoren horizontal verlegt oder Erdsonden in vertikaler Richtung in die Erde eingebracht. Welche Technologie dabei zum Einsatz kommt, hängt von der verfügbaren Fläche und den geologischen Gegebenheiten ab. Hier wird eine umfassende Beratung durch einen Fachinstallateur empfohlen. Über diese Erdkollektoren oder Erdsonden wird dem Erdreich Wärme entzogen und auf ein wässrige Lösung aus Frostschutz/Salzen, die sogenannte Sole, übertragen. Die erwärmte Sole wird zum Verdampfer geführt und dort durch einen physikalischen Prozess auf ein höheres Energieniveau gebracht. Die Wärme wird anschließend an das Wasser des Heizungssystems übertragen, weshalb diese Art von Wärmepumpen auch Sole-Wasser-Wärmepumpe genannt wird. Zum Betrieb der Wärmepumpe wird dabei nur vergleichsweise wenig elektischer Strom benötigt.

 

Daten, Fakten, Prognosen

Im Jahr 2011 wurden 15,4% des privaten Wärmebedarfs aus erneuerbaren Wärmequellen gedeckt. Dies ist eine deutliche Steigerung von 10,7% aus dem Jahr 2009. Doch ist hier das Potenzial noch weitestgehend nicht erschöpft, weshalb der Wärmesektor als der "schlafende Riese" der Energiewende bezeichnet wird. Wärmepumpen trugen hierzu mit 6,0 Terawattstunden (6 Mrd Kilowattstunden) ihren Anteil mit stark steigender Tendenz bei. Bis 2020 soll der Anteil der oberflächennahen Geothermie und Umweltwärme, wie der Anwendungsbereich von Wärmepumpen bezeichnet wird, weiter stark ausgebaut werden. Dafür werden Investitionen und Fördergelder in Milliardenhöhe erwartet und bereitgestellt. Hier kann mit einer hohen Dynamik im technischen und wirtschaftlichen Bereich gerechnet werden. Auch im Bereich der Standardisierung und Vernetzung hin zu SMART Homes werden die Hersteller neue Wege gehen. Die Effektivität vieler Wärmepumpen beispielsweise können Sie zukünftig auch anhand eines Effizienzlabels erkennen, mit denen verschiedene Hersteller wie Stiebel Eltron, Aermec oder Heat die Effizienz ihrer Produkte, vorerst auf freiwilliger Basis, kennzeichnen.

 

Chancen der Erdwärmepumpen

  • Täglich steigt aus dem Erdinneren das zweieinhalbfache der Energiemenge des täglichen weltweiten Bedarfs nahezu ungenutzt an die Erdoberfläche auf. Für menschlich Maßstäbe steht uns damit eine unendliche Menge an geothermischer Energie zur Verfügung.
  • Erdwärme steht im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energien gleichmäßig unabhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit zur Verfügung.
  • Wärmepumpen können sowohl zur Warmwasserbereitung und zum Heizen als auch zum Kühlen im Sommer eingesetzt werden.
  • In Kombination mit erneuerbarem Strom ist die Wärmepumpe in der Klimabilanz sehr gut
  • Eine Erdwärmepumpte macht unabhängiger von den steigenden Rohstoffpreisen für Öl und Gas.
  • Wärmepumpen gelten als wartungsarm und sind dadurch in den Betriebskosten sehr effizient, was die höheren Installationskosten schnell amortisiert

Risiken der Erdwärmepumpen

  • Wegen der aufwändigen Erdarbeiten sind die Anschaffungskosten für Erdwärmepumpen vergleichsweise hoch und mit denen einer hochwertigen Gaszentralheizung vergleichbar.
  • Nicht für jedes Gebäude und jeden Standort sind Erdwärmepumpen geeignet. Lassen sie sich gut beraten beim Neubau und bei Sanierungsvorhaben welche Technik überhaupt in Frage kommt.

 

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