Die umweltfreundliche Heizung – Zukunft im Wärmesektor

„Wer nichts verändern will, wird auch das verlieren, was er bewahren möchte.“ – Gustav Heinemann


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Ein weiterer Montag ist gekommen. Da darf neue RENEWS-Berichterstattung natürlich nicht lange auf sich warten lassen. Voller blühender Sträucher und Bäume geht es in die neue Woche. Der Frühling ist erwacht und wir sind (nicht zuletzt ‚dank‘ dem Klimawandel) von Sonne und angenehmen Temperaturen gesegnet. #spring


Damit die Temperaturen auch in Zukunft so angenehm bleiben und nicht noch mehr in die Höhe schnellen, gilt es unseren Alltag weiterhin im Sinne der Nachhaltigkeit anzupassen. Um klimatische Phasen, wie aktuell die der Trockenheit in Deutschland, gut zu überstehen, müssen wir langfristig an Klimaschutz denken. #longevity

In einem weiteren Artikel zum Themenbereich ‚Wohnen‘ geht es deshalb heute um eine Alternative zur konventionellen Heizung. Wie nachhaltig und umweltfreundlich lässt sich das eigene Zuhause warm halten? Welche Rolle spielt dabei erneuerbare Energie? Dies und mehr gibt es heute zu erfahren in: WÄRMEPUMPE – Umweltfreundliche Heizung – Zukunft im Wärmesektor


WÄRMEPUMPE

Der ein oder andere mag schon einmal von der Wärmepumpe gehört haben. Da dieses alternative Heiz-Konzept jedoch im Allgemeinen noch ziemlich unbekannt ist, wird heute wieder ein Stückchen mehr Licht in die Welt der nachhaltigen Alternativen unserer Zeit gebracht.

Was wohl die Wenigsten wissen: Jeder Haushalt hat bereits eine Wärmepumpe bei sich zuhause. Richtig: Es ist der Kühlschrank.

Hierbei wird dem Innenraum Wärme entzogen und an die Außenluft (den Raum) abgegeben. Dabei sinkt die Temperatur im Kühlschrank, während sich der Raum (meist kaum merklich) erwärmt. Dieser Prozess verbraucht, wie jeder weiß, Strom. Eine Wärmepumpe nutzt genau das gleiche Prinzip, nur umgekehrt.

Du fragst Dich wie das genau funktioniert? Hier kommt die Antwort.


Funktionsweise

Nun wird es ein kleines bisschen physikalisch. Jetzt keine Angst 😉

Damit auch jeder die Vorgänge in der Wärmepumpe versteht, haben wir den Prozess herunter gebrochen und einfach erklärt. Der Kreislauf einer Wärmepumpe besteht aus vier Schritten:


1) Verdampfung

Im ersten Schritt macht die Wärmepumpe sich die Energie ihrer Umgebung zur Nutze. Über verschiedene Medien (Mehr dazu im Abschnitt: Arten von WP) nimmt die Wärmepumpe die Energie aus der Umwelt auf. Im Kreislauf der Wärmepumpe fließt dazu eine spezielle Flüssigkeit. Das sogenannte Kältemittel besitzt einen sehr niedrigen Siedepunkt (-30°C bis -50°C) und verdampft so schon bei geringen Temperaturen. Das bedeutet, dass die Energie aus der Umgebung (auch im Winter) ausreicht, um die Flüssigkeit in den Leitungen der Wärmepumpe zu verdampfen. Wenn Du noch mehr über den Einsatz von Kühlmitteln wissen willst, klick HIER.

2) Verdichtung

Da der Kältemitteldampf alleine noch zu kalt ist, um ein Haus zu erwärmen, gelangt er nun zum Verdichter. An dieser Stelle wird der Dampf, unter Einsatz von elektrischer Energie (Strom), stark komprimiert. Dabei steigt nicht nur der Druck in den Leitungen, sondern ebenfalls die Temperatur des Gases. Dies ist der entscheidende Schritt im Wärmepumpen-Kreislauf. Hier passiert der positive energetische Effekt. Aus dem eingesetzten Strom, entsteht im Schnitt das Vierfache(!) an Wärmeenergie.

3) Verflüssigung

Um nun die Wärme aus dem Kühlmittel zu nutzen, fließt das Gemisch durch einen Wärmetauscher. Dieser ist auf der anderen Seite mit dem Warmwasser-Kreislauf des Wohnhauses verbunden. Das Kühlmittel gibt nun seine Wärme an das Wasser ab, der Druck in den Leitungen sinkt & das Kühlmittel wird wieder flüssig. Das Warmwasser kann jetzt im Haus genutzt werden.

4) Entspannung

Damit der Prozess wieder von vorne beginnen kann, muss das Kältemittel wieder möglichst vollständig abgekühlt werden. Dafür sorgt ein zusätzliches Ventil, welches den übrigen Druck aus der Leitung ablässt. Das Kältemittel entspannt, die Temperatur sinkt auf den Ausgangszustand & der Prozess kann wieder von vorne beginnen.


Das ist der Wärmepumpenkreislauf. Schritt 1 beginnt ganz links & dann geht es im Uhrzeigersinn.
(Quelle: heizung.de)

Verschiedene Arten von Wärmepumpen

Es gibt einige Arten von Wärmepumpen, welche sich grundlegend unterscheiden. Während die Funktionsweise immer die Selbe bleibt, verändert sich die Methode, wie die Energie aus der Umwelt aufgenommen wird.


Luft-Wasser-Wärmepumpe

Die einfachste Art der Wärmepumpe. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht der Umgebungsluft die Wärme und nutzt diese für die Kältemittel-Verdampfung. Im Freien aufgestellt ist diese Pumpenart genehmigungsfrei & einfach zu installieren. Somit bleiben auch die Anschaffungskosten gering.

Einziges Manko: Die Effizienz sinkt im Winter durch die geringen Außentemperaturen. Im Einzelfall muss mit einem zusätzlichen Elektroheizstab ausgeholfen werden, welcher die jährlichen Stromkosten um circa 100€ erhöht (energie-experten.org).


Luft-Luft-Wärmepumpe

Dieses Prinzip kennen treue RENEWS-Leser bereits aus einem anderen Artikel. Die Luft-Luft-Wärmepumpe findet häufig in Passivhäusern Anwendung. (Check den verlinkten Artikel – FUTURE LIVING) Dabei entzieht man der Abwärme des Hauses die Wärme und überträgt diese direkt auf die zugeführte Frischluft. Die dabei übertragene Wärmemenge ist meist nur sehr gering, weshalb das Konzept nur mit einem gut angepassten Gebäude funktioniert. Eine luftdichte Gebäudehülle & sehr gute Dämmung sind Grundvoraussetzung. Dann aber besticht die Luft-Luft-Wärmepumpe durch niedrigen Stromverbrauch & geringe Anschaffungskosten.


Sole-Wasser-Wärmepumpe

Hier wird es schon aufwändiger. Die Sole-Wasser-Wärmepumpe gewinnt die Umgebungsenergie aus dem Boden. Das zu jeder Jahreszeit gleich warme Erdreich wird entweder mit einer tiefen Sonde (40-100m Tiefe), oder einem großflächigen Kollektor (bis 10m) erschlossen.

Im Vergleich zur Luft-Wasser-WP erzielt die Sole-Wasser-WP höhere Effizienzwerte. Das Erdreich behält nämlich auch im Winter recht konstante Temperaturen bei. Der Aufwand bei Planung und Genehmigung wird jedoch durch die vorzunehmenden Erd-Arbeiten erhöht. Das treibt auch den Preis in die Höhe.


Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Hier ist das Prinzip ähnlich wie bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe. Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe gewinnt Energie aus dem Grundwasser, welches mit Hilfe einer Bohrung zu erschließen ist. Bei ganzjährigen Temperaturen von ~10°C eignet es sich perfekt für den Wärmepumpen-Betrieb.

Natürlich ist auch hier die Genehmigung wieder erschwert. Zunächst muss Grundwasser erschließbar vorliegen & dann entstehen vor allem in Zusammenhang mit Wasserschutz viele Verpflichtungen. Die Anforderungen können sich aber durch hohe Effizienzwerte & den damit verbundenen niedrigen Betriebskosten bezahlt machen.


Nun nochmal ein genauerer Blick auf die Preissituation. Die Tabelle unten fasst sehr gut die verschiedenen Größenordnungen von Anschaffung und Betrieb der einzelnen WP-Arten zusammen (Tabelle entnommen von heizsparer.de).

Zum Vergleich: Die Anschaffung einer konventionellen Heizung mit Öl, kostet im Schnitt 6000 – 9000€ in der Anschaffung & nochmals 1500 – 2000€ pro Jahr (heizung.de).


Eine kurze Aufstellung der mit Wärmepumpen verbundenen Kosten. (Quelle: heizsparer.de)

Traumkombination – Wärmepumpe & Solarstrom

Über die hohe Effizienz von Wärmepumpen (Verhältnis Strom:Wärme – 1:4) weißt du jetzt Bescheid. Doch wie werden Wärmepumpen umweltfreundlich? Ist die Wärmepumpe die Heizung für eine emissionsfreie Zukunft?

Diese Frage lässt sich klar mit ‚JA‘ beantworten!

Im allgemeinen Betrieb nutzt die Wärmepumpe ja elektrische Energie, um die benötigte Wärme zur Verfügung zu stellen. Da in den letzten Jahren der Anteil an erneuerbarer Energie am deutschen Strommix stark gestiegen ist (2019: 42,1%) ergibt sich so ein recht umweltfreundlicher Betrieb der Wärmepumpe.

Wirklich toll wird es aber erst jetzt: Kombiniert man die Wärmepumpe mit Strom aus 100% erneuerbaren Quellen (Ökostrom), so entfallen die Emissionen im Heizungsbetrieb komplett. Die Wärmepumpe wird somit klimaneutral und ein echter Star für eine nachhaltige Zukunft.


Übrigens: Über Ökostrom-Bezug kann jeder Haushalt selbst entscheiden. Einen Preisvergleich findest du HIER.


Noch besser wird es nur, wenn man die Wärmepumpe mit selbst-erzeugtem Solarstrom betreibt. Der Strom vom eigenen Dach liegt ganzjährig vor & reicht aus um die Wärmepumpe konstant mit Strom zu versorgen. Wer die Traumkombination Wärmepumpe & Solarstrom zuhause anwendet wird so zum waschechten Energie-Helden. Da kann man seinen Enkeln später einmal von stolz persönlichen Heldentaten berichten. 😉

Das Beste: Die Wärmepumpe kann im Sommer auch umgekehrt werden. Dann funktioniert sie wieder wie der Kühlschrank. Diesmal wird allerdings das ganze Haus abgekühlt. Im Sommer schön frisch & im Winter wohlig warm. Das kann die Wärmepumpe absolut umweltfreundlich!


So futuristisch sehen Wärmepumpen heutzutage aus. Also: Ab in die Zukunft des Heizens. (Quelle: Penkoff.com)

Pro & Contra

Abschließend nun noch eine kleine Zusammenfassung der bereitgestellten Informationen. Was spricht für & was gegen eine Wärmepumpe?

Contra

Wie weiter oben bereits kurz erwähnt bringen Wärmepumpen teilweise Schwierigkeiten in den Bereichen Genehmigungen, Auslegung und Anschaffungskosten mit sich. Gerade, wenn man eine ganzjährig hocheffiziente Wärmepumpe möchte, kommt man um Bohrungen ins Erdreich nicht herum. Dabei ist man leider den Gegebenheiten der jeweiligen Wohnsituation ausgeliefert. Ist der Zugang zu Grundwasser nicht möglich, bleibt nur die Sole-Wasser-Wärmepumpe übrig. Hier bedarf es meist viel Geduld in Verbindung mit den jeweiligen Genehmigungen bei der Gemeinde.


Die Anschaffungskosten sind zudem meist höher als bei konventionellen Heizmethoden. Dafür generiert man einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz. Ebenfalls existieren inzwischen auch für Wärmepumpen zahlreiche Fördermöglichkeiten, welche die Differenz in der Anschaffung nahezu ausgleichen. Wer sich über Förderung informieren will, klickt HIER.

Wer einmal in einem 100% nachhaltigen und zukunftsfähigen Haus leben möchte, der sollte diese Punkte also bestenfalls bereits bei der Wahl des Grundstücks beachten.

Pro

Der größte Vorteil ist eindeutig die Klimafreundlichkeit einer jeden Wärmepumpe. Im Betrieb mit erneuerbarem Strom, lässt sich sogar emissionsfrei Heizen. Das bedeutet kein CO2-Ausstoß und damit kein Beitrag mehr zu Klimawandel & Umweltverschmutzung.

Ebenfalls sinken die Betriebskosten für die Heizung dramatisch. Durch die hocheffiziente Technik, muss lediglich der Strombezug bezahlt werden. Wer selbst eine Solaranlage hat, spart hier sogar noch weiter.


Im Betrieb entfallen zudem die Wartungskosten nahezu komplett. Wärmepumpen laufen über viele Jahre störungsfrei & der Einsatz eines Schornsteinfegers entfällt komplett. Ratsam ist aber eine sporadisch Überprüfung der Anlage durch einen Fachmann allemal. Das erhöht die Lebensdauer weiter & gewährleistet optimalen Betrieb.

Wer zudem in Zeiten der Niedrig-Zins-Politik einen Platz für sein Geld sucht, ist mit der Wärmepumpe bestens beraten. Der Einbau von Wärmepumpen-Technologie wirkt wert-fördernd für jede Immobilie. Ergänzt man das System dann noch durch hauseigene, erneuerbare Energie, steigt der Immobilienwert weiter an.


Wie so oft gilt es auch im Fall der Wärmepumpe individuell zu entscheiden, worauf man persönlich Wert legt.


Liegt einem die Zukunft der Menschheit auf ihrem Heimatplaneten Erde am Herzen? Ist der individuelle Reichtum der Maßstab für das eigene Verhalten? Welchen Preis zahle ich gerne? Welchen Preis zahlt Mutter Erde?

YOU DECIDE !


Das war’s mal wieder für heute. Vielen Dank für Deine Zeit.

Mach das Beste aus den anstehenden Lockerungen in den Corona-Schutzmaßnahmen.

Stay safe & flatten the curve! Bleib gesund! #renews #against #covid

Peace out & bis nächste Woche.

Yannis von RENEWS

#another #alternative #makeachange #greenfuture #renews


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ZUM WEITERLESEN:

Weiterer Beitrag über Wärmepumpen – Die Fakten im Überblick (energie-experten.org): https://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/luftwaermepumpe.html

So könnten wir in Zukunft sonst noch Heizen – Die Alternativen (heizung.de): https://heizung.de/heizung/wissen/alternativ-heizen-bewusst-einen-anderen-weg-gehen/

Keinen Bock zu lesen? Video: Die Wärmepumpe – Kurz & Knapp (heizung.de):

https://youtu.be/XhlkjlPVnXk


Hauptquelle: Viessmann – heizung.de (2020): Wie funktioniert eine Wärmepumpe https://heizung.de/waermepumpe/funktionsweise/ (20.04.2020)

Quelle 2: energie-experten.org (2018): Luft-Wärme-Pumpe: Fakten und Vorurteile im Überblick https://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/luftwaermepumpe.html


Title Credits: BauEmotionWolf Wärmepumpen

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