Wärmepumpe- maßgeschneiderte Lösungen

Nicht nur in Bezug auf den Verbrauch an Primärenergie,
sondern auch bei der Reduktion von CO2-Emissionen zeigen sich eine richtig ausgelegte Wärmepumpe umweltfreundlicher als viele konventionelle Heizsysteme.

Laut einer Studie der TU München spart eine Wärmepumpe ab einer
Jahresarbeitszahl von 2,0 nicht nur Primärenergie, sondern senkt auch die CO2-Emissionen. Bei einer Jahresarbeitszahl von 4,0 sinken die CO2-Emissionen auf die Hälfte im Vergleich zu einem Gas-Brennwert-
Heizsystem.
Dass diese Werte bereits heute erreichbar sind, zeigt der 2006 gestartete Fraunhofer-Feldtest: Gut geplante und fachmännisch installierte Erdwärmepumpen erreichten im Durchschnitt Jahresarbeitszahlen
von 3,8 – viele der Systeme lagen bei über 4.
Damit beweisen beide Studien, dass die Technologie ökologisch zukunftsweisend ist. Zudem ist die Wärmepumpe das einzige Heizsystem, dessen Klimafreundlichkeit im Laufe der Lebensdauer weiter
zunehmen wird: Es ist erklärtes Ziel der Bundesregierung,
den Anteil der erneuerbaren Energien am Strommix bis 2020 bereits auf 35 Prozent zu verdoppeln – 2030 sollen schon 50 Prozent des
Stroms aus erneuerbaren Quellen stammen. Und wenn der Strom umweltfreundlicher erzeugt wird, laufen folglich auch alle Wärmepumpen noch umweltfreundlicher. Dementsprechend zieht die
Studie der TU München folgendes Fazit: Wärmepumpen liefern nicht nur einen – in Zukunft weiter steigenden – Beitrag zum globalen Umweltschutz,
sondern bringen als lokalen Nutzen Emissionsfreiheit vor Ort.

Der Solar- und Heizungshersteller Solvis bietet mit seinem flexiblen Energiemanager SolvisMax auch eine Variante mit Wärmepumpe an. Diese Entwicklung kombiniert Warmwasserspeicher, Wärmepumpe und Solarkollektoren zu einem kompakten System: Das Aggregat der Wärmepumpe ist direkt in den Speicher integriert. Die Nutzung der Sonnenenergie steht hier immer an erster Stelle, so werden die Betriebskosten deutlich gesenkt. Weitere Einsparungen erreichen die Hocheffizienzpumpen der Energiesparklasse A. Das System ist besonders für Niedrigenergiehäuser eine wirtschaftliche Lösung und ermöglicht in Kombination mit einer Solarstromanlage eine rein regenerative Energieversorgung.

Herzstück der Anlage ist der bereits mehrfach ausgezeichnete Solarheizkessel SolvisMax, der Solar-Schichtspeicher und Brenner in einem Gerät vereint. Neben den Varianten mit Gas- oder Ölbrennwertkessel ist das System mit Wärmepumpe bis 6 kW Heizleistung für Niedrigenergiehäuser eine wirtschaftliche Lösung. Die Sonnenenergie hat bei dem System immer Vorrang, nur wenn sie nicht ausreicht, wird Erdwärme zugeführt. Weiterhin reduziert die Ausstattung mit einer Wilo-Hocheffizienzpumpe den Stromverbrauch um bis zu 80 Prozent gegenüber herkömmlichen Pumpen (Stiftung Warentest 9/2007). Die Kollektoren des Systems wurden bei Kombisolaranlagen durch Stiftung Warentest 03/2009 als die leistungsfähigsten Flachkollektoren des Tests mit „sehr gut“ bewertet.

Mit einem zusätzlichen Wärmetauscher kann in Übergangszeiten oder im Winter die Wärmequelle durch die Solaranlage vorgewärmt werden. Damit wird der Solarertrag noch deutlich erhöht. Im Sommer ist es problemlos möglich, mit der Erdwärmequelle und einer Fußboden- oder Wandheizung das Gebäude zu kühlen.

Darüber hinaus können Wärmepumpen sowohl für
die aktive als auch für die passive Kühlung eingesetzt
werden, wobei die energiesparende passive Kühlung
(auch „stille“ oder „grüne" Kühlung genannt) nur mit
erdgekoppelten Systemen möglich ist. Um das
Gebäude mithilfe der Wärmepumpe zu kühlen, ist kein Zusatzgerät notwendig, aber die Anlage muss über eine Kühlfunktion verfügen – das sollte also bereits bei der Planung berücksichtigt werden. Die
extrem energiesparende passive Kühlung ist eine sehr empfehlenswerte Option. Für diese Form der Kühlung eignen sich Erdsonden oder Grundwasser als Wärmequelle. Der Kältekreislauf in der Wärmepumpe wird hierbei ausgeschaltet, sodass die Temperatur aus dem
Erdreich direkt zum Kühlen genutzt wird. Da nur die Umwälzpumpen im Quellen- und Heizkreislauf arbeiten, ist die passive Kühlung so energiesparend.
Die Kühlung selbst kann meist über die normale Flächenheizung erfolgen. Die passive Kühlung bringt darüber hinaus einen positiven Nebeneffekt mit sich:
Der Boden, dem die Wärme entzogen wurde, heizt sich durch die Kühlfunktion schneller wieder auf, weil ihm in diesem Fall Wärme zugeführt wird. Somit wird im Anschluss an den Sommer das Heizen mit der
Wärmepumpe noch effizienter. Allerdings ist der Kühleffekt begrenzt. In der Regel kann man einen Raum um etwa 5 °C abkühlen.

Eine höhere Kühlleistung ist nur über die aktive Kühlung zu erreichen. In diesem Fall wird das Wärmepumpen-Prinzip umgedreht, wodurch die
Antriebsenergie zum Kühlen eingesetzt wird.

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