Steigende Öl- und Gaspreise machen es heute lohnend nach Alternativen Ausschau zu halten. Schließlich muss sich in der heutigen Situation auf dem Energiemarkt jeder die Frage stellen, ob es auch für sein Haus sinnvoll ist, Öl und Gas gegen alternative energiesparende Heizsysteme einzutauschen. Denn 77,8 % der Energie wird im Haushalt für die Heizung verbraucht und stellt daher den wesentlichen Kostenanteil dar.
Die eigentliche Wärmequelle ist die Wärmenergie, die im Boden, im Wasser und in der Luft gespeichert ist. Jeder dieser drei Wärmequellen verfügt über genügend Wärmeinhalt damit der Wärmepumpenprozess erfolgen und aus Wärme niedriger Temperatur (z.B. Wasser ca.10°) Wärme höherer Temperatur (z.B. 35°C bis 55°C Heizwasser) werden kann. Erdreich und Grundwasser haben das ganze Jahr über gleich bleibende Temperaturen von 8° bis 12° C (auch in Tiefen von 100 bis 200 m). Starke Temeraturunterschiede treten bei der Nutzung der Luft auf.
Man unterscheidet Erdwärmequellen aus oberflächennahen Bereichen (gespeicherte Sonnenenergie bis ca. 10 m Tiefe) und geothermische Wärmequellen aus dem tieferen Erdreich. Die Temperatur in 2- 5 m Tiefe bewegt sich zwischen 8° bei sehr kaltem Winter und bis zu 13° im Sommer. Die Regeneration des Wärmeflusses durch die Sonne erfolgt sehr schnell. In tieferen Bereichen (>10 m bis zu 200 m) liegt die mittlere Temperatur konstant bei ca.10°. Hier ist der Wärmefluss im Untergrund unabhängig von der Sonne und daher ausschließlich geprägt von den geologischen und hydrogeologischen Gegebenheiten.
Besonders interessant kann die umweltschonende und effiziente Raumkühlung im "free cooling" Betrieb erfolgen. Dabei wird die im Erdsondenkreislauf abgekühlte Sole für die Kühlung des gebäudeseitigen Kühlnetzes benutzt.
Die Wärmeübertragung erfolgt im sogenannten geschlossenen oder offenen System.
Das geschlossene System der Sole/Wasser Wärmepumpe (z.B. Spiralkollektor, Flächenkollektor, Erdsonde) besteht aus einem PE-Rohr, welches mit einer Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser-Glykol-Gemisch = Sole) befüllt und in das Erdreich eingebaut wird. Im Erdreich erfolgt dann der Wärmeaustausch vom warmen (Erdreich) zum kühlen Medium (abgekühlte Sole). Eine Umwälzpumpe befördert die Sole durch das PE-Rohr.
Im offenen System der Wasser/Wasser Wärmepumpe (Saug-/Schluckbrunnen) wird die Wärmeenergie aus dem Wärmeträgermedium Grundwasser direkt in der Wärmepumpe an den Heizungskreislauf weitergegeben.
Jeden Tag wird der Kühlschrank genutzt. Beim Kühlschrank wird dem Innenraum Wärme entzogen; bei der Wärmepumpe der Umwelt! Die dazu notwendigen Umweltmedien bzw. Wärmequellen sind die Luft, das Wasser und das Erdreich.
Die entzogene Wärme aus den Medien wird abgegeben an eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt (Kältemittel). Diese bringt ein Kompressor durch hohe Verdichtung auf ein höheres Temperaturniveau. Die hohe Temperatur wird in Form von Wärme in einem Kondensator wieder abgegeben und z.B. an den Heizungskreis weiter geführt.
Das Funktionsprinzip der Wärmepumpe:
1.Verdampfen
2.Verdichten
3.Kondensieren
4.Entspannen
Heute werden ein Leistungsverhältnis von >4 erreicht. Das heißt, für die Erzeugung von 4 kWh Heizleistung werden nur 1 kWh elektrische Antriebsenergie erforderlich.
75% Umweltwärme + 25% Antriebswärme = 100% Heizungswärme
Ein neues Marktanreizprogramm der Bundesregierung führt zu einer Förderung einer effizienten Wärmepumpe bis zu 3.000,00 EUR!
Durchschnittliche Investitionskosten des Bauherrn für die Installation einer Erdwärmepumpenanlage bei einem durchschnittlichen Heizbedarfes eines Hauses mit 150 m² Grundfläche bestehend aus Spiralkollektor, Wärmepumpe, Warmwasserspeicher und Installation liegt bei einem Neubau bei ca. 15.000 EUR, bei einem Altbau je nach vorgenommenen Wärmeisolierungsmaßnahmen zwischen ca. 15.000 bis 20.000 EUR. Beim Altbau kann sich die Summe auch deutlich verringern, wenn ein sogenanntes bivalentes System genutzt wird, bei dem die Wärmepumpe die Grundlast von ca. 70-80% trägt und die Spitzenlast durch die schon vorhandene Gas- oder Ölheizung geliefert wird.
Der Stromverbrauch für die Wärmepumpe liegt beim Neubau bei ca. 400 EUR und beim Altbau bei ca. 600 EUR im Jahr.
Im Vergleich zu den Kosten für Öl, Gas, Kohle oder Holz ist eine Kostenersparnis von durchschnittlich 50% gegeben.
Folgender Kostenvergleich gilt als realistisch:
Wohnhaus mit | Heizkessel (Öl) | Wärmepumpe |
Energiekosten | 1.386,00 (bei ca. 80 Ct/l) | 717,00 (bei 14 Ct/kW/h) |
Betriebsgebundene Kosten | 430,00 | 210,00 |
Gesamtkosten | 1.816,00 | 927,00 |