Wärmequellen für Wärmepumpen

Mit Wärmepumpen kann die Energie aus der verschiedenen Wärmequellen gewonnen werden: Erdreich, Luft, Grundwasser.

Das Erdreich

98 % der Erdwärme entsteht durch das Speichern der Sonnenenergie im Erdreich. Lediglich die restlichen 2 % der Wärmeenergie kommen aus dem Erdkern. Das Erdreich speichert somit riesige Mengen an Wärmeenergie. Diese können mit einer Erdsonde oder mit einem Erdkollektor genutzt werden. Eine Erdsonde, die aus sogenannten Doppel-U-Rohren besteht, wird in etwa 100 m Erdtiefe eingesetzt. Die Rohre sind aus einem recyclebaren HDPE-Kunststoff gefertigt. Der Einsatz von Erdsonden bietet sich besonders bei kleinen Grundstücken an, da diese zwar tief in die Erde eingesetzt werden, jedoch nur sehr wenig Fläche in Anspruch nehmen. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass der Einsatz von Erdsonden in Trinkwasserschutzgebieten nicht erlaubt ist.

Der Einsatz von Erdkollektoren ist im Vergleich zu den Erdsonden kostengünstiger. Der wesentliche Unterschied zu den Sonden ist, dass die Kollektoren lediglich 1,2-1,5 m tief eingesetzt werden, wobei sie jedoch deutlich mehr Fläche in Anspruch nehmen. Daher bietet sich der Einsatz von Erdkollektoren nur bei großen Grundstücken an. Das Rohrsystem, das dem einer Fußbodenheizung ähnelt, wird nicht vertikal, wie bei den Erdsonden, sondern horizontal verlegt. Die Fläche der Erdkollektoren darf nicht beliebig genutzt wird. So ist beispielsweise eine Bepflasterung nicht möglich, da Niederschläge in die Erde eindringen müssen. Der optimale Boden für die Kollektoren ist feucht und fest. Außerdem sollten auch keine Gewächse über den Kollektoren gepflanzt werden, die tiefe Wurzeln tragen.

Die Luft

Auch die Luft hält eine Menge Wärmeenergie bereit und wird damit zu einer Wärmequelle, die mit einer entsprechenden Wärmepumpe genutzt werden kann. Die Wärmepumpe entzieht der Luft die darin enthaltene Wärme und verwandelt sie in Wärmeenergie. Besonders bei hohen Temperaturen im Sommer stellt die Luft eine effiziente Wärmequelle dar. Da die Lufttemperatur jedoch im Winter sehr gering ist, arbeitet die Wärmepumpe an diesen Tage mit einem Elektroheizstab. Das wirkt sich zwar auch auf die Heizkosten aus, insgesamt überzeugt die Wärmepumpe jedoch mit einer sehr hohen Lebensdauer und einem nahezu geräuschlosen Betrieb.

Das Grundwasser

Das Grundwasser hat eine Temperatur von etwa 7 bis 12 °C. Auf den ersten Blick erscheint dies nicht ausreichend, um daraus effektiv Wärmeenergie nutzen zu können. Mit einer entsprechenden Pumpe kann jedoch auch diese Wärme genutzt werden. Der Vorteil dabei ist, dass das Grundwasser das ganze Jahr über eine konstante Temperatur aufweist und damit stets zur Verfügung steht.

Die Wärmepumpe besteht aus einem Förder- und einem Schluckbrunnen. Der erstere pumpt das Wasser aus der Erde, daraufhin wird diesem die Wärme entzogen. Der Schluckbrunnen leitet das abgekühlte Wasser zurück in das Grundwasser. Die Brunnen sollten nicht zu nah beiander stehen, nehmen jedoch insgesamt sehr wenig Platz in Anspruch. Damit bietet sich dieses System auch bei kleineren Grundstücken an. Abgsehen von der Fläche ist jedoch auch die Wasserqualität zu beachten. Beispielsweise ist ein Einsatz bei sehr kalkhaltigem Grundwasser eher zu vermeiden. Außerdem muss der Einsatz genehmigt werden, da auf den Kreislauf des Grundwassers Einfluss genommen wird.