Technologie und Anwendung

Bei jedem dritten neugebauten Einfamilienhaus wird heute eine Wärmepumpe als Heizsystem gewählt. Wärmepumpen entziehen der Umgebung Wärme, welche mittels eines Kompressors auf eine nutzbare Temperatur erhöht wird. Die Umgebungswärme kann den Medien Erde (Sole), Grundwasser und Luft entzogen werden. Bei den verkauften Wärmepumpen im Jahr 2006 machten die drei Energiequellen folgende Prozentsätze aus: Luft (54.9%), Erde (43.2%) und Wasser (1.9%). Das Grundprinzip für die Nutzung einer Wärmequelle mittels Wärmepumpe ist bei allen drei Medien dasselbe. Die Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Wasser wird auf ein Arbeitsmedium mit tiefem Siedepunkt übertragen. Dabei geht dieses Medium in dampfförmigen Zustand über. Im Verdichter wird dieser Dampf komprimiert und dadurch auf 40° – 60° Celsius erhitzt. Im Kondensator gibt der Dampf seine Wärme an den Wasserkreislauf des Heizsystems ab. Wobei das immer noch unter Druck stehende Arbeitsmedium wieder verflüssigt. Am Expansionsventil wird dann der Druck abgebaut und der ganze Kreislauf beginnt von vorne.

Kennzahlen Wärmepumpen:

Bewilligung und Verbrauch

Wärmepumpen, die Erde oder Wasser als Energiequelle nutzen, sind bewilligungspflichtig. Die Installation ist eher aufwändig und teuer, dafür ist der Betrieb günstig. Wärmepumpen, die der Luft Wärme entziehen, sind nicht überall bewilligungspflichtig. Der Installationsaufwand ist eher gering, dafür können die Betriebskosten teuer sein. Ist die Luft kalt, was in der Heizphase der Normalfall ist, kann der Luft nur wenig Energie entzogen werden, was durch eine höhere Kompressorleistung aufgefangen wird. Dadurch steigt der Stromverbrauch beachtlich an. Wärmepumpen brauchen im Allgemeinen relativ viel Strom, da sie neben den Pumpen auch einen Kompressor benötigen. Je nach Effizienz des Systems können zusätzliche Stromkosten von etwa CHF 400.- bis 1000.- pro Jahr anfallen, bei einem schlecht gedämmten Haus kann es auch mehr sein.

Wärmepumpen sind oft eine effiziente Alternative für ein ökologisches Heizsystem, wenn Solar- und Holzheizungen nicht möglich sind. Pro eingesetzter Menge an elektrischem Strom, kann je nach Effizienz der Anlage zwischen 3 und 5 mal so viel Wärmeenergie nutzbar gemacht werden. Eine Wärmepumpe lässt sich auch in Altbauten als Ersatz für eine bestehende Heizung einbauen. Voraussetzung ist aber, dass das Haus sehr gut isoliert ist.

Will man die Ökobilanz der Wärmepumpe verbessern, sollte die Stromversorgung durch einen Strommix aus erneuerbarer Energie erfolgen (siehe Artikel Ökostrom).