Erdgekoppelte Wärmepumpen – Technik, Anforderungen, Perspektiven | Teil 1/5

Von Dr. Gerald Lutz, OCHSNER Wärmepumpen GmbH | Online seit dem 08.04.2010
Erschienen im bbr-Sonderheft Oberflächennahe Geothermie 2009

Schematische Darstellung einer erdgekoppelten Wärmepumpenanlage

Schematische Darstellung einer erdgekoppelten Wärmepumpenanlage

Wärmepumpen wurden zu einer Zeit am Markt eingeführt, als Erdöl wegen seiner einfachen Handhabung und seines günstigen Preises noch als die zeitgemäße Lösung zur dezentralen (und auch zentralen Energieversorgung) galt. Wenige hätten zu dieser Zeit darauf gesetzt, dass Wärmepumpen zukünftig so stark an Bedeutung gewinnen würden. Heute ist die Wärmepumpe eine technisch ausgereifte, bei den Kunden sehr beliebte Heiz- und Kühltechnologie, welche über noch gewaltige unerschlossene Potenziale verfügt.

Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Gebäudesanierung sind äußerst vielversprechend. Der gesamte Anwendungsbereich Gewerbe, Dienstleistung und Industrie ist, wenn überhaupt, dann noch sehr wenig erschlossen. Hinzu kommen Energiequellen, die für die Nutzung durch Wärmepumpen noch brachliegen, etwa die industrielle Abwärme oder die in kommunalen Abwässern gespeicherte Wärme. Warum wird die Wärmepumpe weiter an Bedeutung gewinnen? Ein entscheidender Grund liegt darin, dass die Nutzung der Umgebungswärme zur Raumwärme- und Warmwassergestehung sowie zur Klimatisierung für den privaten, öffentlichen und gewerblichen Bereich die günstigsten Betriebskosten aller Energiesysteme verursacht.

Gerade der Bereich Klimatisierung wird stark an Bedeutung gewinnen – hier können Wärmepumpen sehr kostengünstige Lösungen darstellen. Zweitens bieten Wärmepumpen die Möglichkeit fossile Ressourcen einzusparen (es gibt nur wenige Technologien im Raumwärmebereich, welche zu 100 % erneuerbare Wärme verfügbar machen können). Wärmepumpen bieten die Möglichkeit, Energie CO2-frei verfügbar zu machen, wenn, wie es viele Stromanbieter bereits vorsehen, Öko- /Grünstrom zum Antrieb der Pumpe herangezogen wird. Aber auch bei Verwendung des europäischen Strommix kann Wärme zu mehr als 85 % emissionsfrei verfügbar gemacht werden (Abb. 1).

Abb. 1: Das Energieflussbild stellt den Anteil emissionsfreier Wärme dar, welcher durch Wärmepumpen bei Heranziehung des europäischen Strommix erzeugt werden kann.

Abb. 1 Das Energieflussbild stellt den Anteil emissionsfreier Wärme dar, welcher durch Wärmepumpen bei Heranziehung des europäischen Strommix erzeugt werden kann.

Vor Ort arbeiten Wärmepumpen in jedem Fall absolut emissionsfrei (0 % Luftschadstoffe, 0 % klimawirksame Gase, 0 % Feinstaub). Keine andere effiziente Heiztechnologie verfügt über diesen Nutzen. Aus diesem Grund werden Wärmepumpen auch von politischer Seite als wirksames Mittel zur Reduktion des Energieverbrauches berücksichtigt.

Ein weiterer Grund für den Erfolg der Wärmepumpe liegt aber auch in den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, die von Kleinanwendungen, wie der Beheizung von Passivhäusern, bis zur Versorgung ganzer Wohnsiedlungen, Schulen oder Hotelkomplexe reicht. Gerade für großvolumige Gebäude ist es wichtig eine Energieversorgung zu gewährleisten, welche ohne Emissionen vor Ort erfolgt, bei welcher Brennstoffe nicht durch LKWs angeliefert werden müssen und bei welcher keine Brennstofflager notwendig sind. Diese Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten wird durch die Nutzung von Umgebungswärme ermöglicht: Energie, die in Erdreich, Wasser oder Luft gespeichert ist.

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