Luft-, Sole- oder Wasser-Wämepumpe?
Im Vergleich!
Außenluft
Luft/Wasser-Wärmepumpen weisen zwar eine vergleichsweise geringere Arbeitszahl auf, lassen sich aber mit Abstand am günstigsten herstellen.
Luft/Wasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft. Für diese Art der "Wärmebeschaffung" ist der Aufwand sehr gering, denn die Luft wird einfach angesaugt. Aus diesem Grund ist die Anschaffung viel preiswerter als bei anderen Wärmepumpen-Typen.
In Luft/Wasser-Kompakt-Wärmepumpen ist eine kontrollierte Wohnungslüftung integriert. Eine clevere Kombination für geringe Heizkosten und ständig frische, gefilterte Luft für ein gesundes Raumklima.
Luft/Wasser-Kompakt-Wärmepumpen
Die steigenden Anforderungen an das Raumklima und der Trend zur kompakten und wohnraumnahen Installation der Heiz- und Lüftungstechnik haben den Typ der Luft/Wasser-Kompakt-Wärmepumpen hervorgebracht. Es sind komplette Systemlösungen, die eine elektrisch betriebene Kompressions-Wärmepumpe, Speicher-Wassererwärmer und ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung integrieren, nicht größer als eine Kühl-Gefrier-Kombination.
Passivhäuser bis maximal 120 Quadratmeter Wohnfläche
Für die besonderen Anforderungen in Passivhäusern wurden Systemlösungen entwickelt, die einen Wärmepumpen-Einsatz ermöglichen. Passivhäuser benötigen immer eine kontrollierte Wohnungslüftung. Deshalb wird in Kompaktgeräten eine Abluft/Wasser-Wärmepumpe mit einer Anlage zur kontrollierten Wohnungslüftung kombiniert. Die Wärmepumpe nutzt die Wärme in der Abluft, die bei der Wärmerückgewinnung durch die Lüftung nicht verwertet wurde. Dieser Anteil wird zur Nacherwärmung der Zuluft oder zur Trinkwassererwärmung verwendet.
Passivhaus-Kompaktgeräte können aber nur eine beheizte Fläche von max. 120 Quadratmeter - oder ein Volumen von rund 400 Kubikmeter - versorgen.
Passivhäuser und Niedrigenergiehäuser
Bei höherem Heizbedarf sind Kompaktgeräte mit einem zusätzlichen Außenluftstrom für die Wärmepumpe erforderlich. In diesem Fall ist unsere Effiziento-Haustechnikzentrale die beste Wahl bis zu einer Heizleistung von maximal 6 kW. Die Effiziento-Haustechnikzentrale kann auch ein gutes Niedrigenergiehaus komplett alleine versorgen, welches zum Schutz der Bausubstanz immer eine kontrollierte Wohnungslüftung braucht.
Durch die kompakte Bauweise lässt sich die Luft/Wasser-Kompakt-Wärmepumpe auf etwa drei Quadratmetern unterbringen - eingeschlossen sind hier zudem angeschlossene Kanäle des Lüftungssystems. Vorteilhaft sind diese Systeme auch deshalb, weil sie die Installation von Wärmepumpe und Lüftung in einem Arbeitsgang möglich machen.
Eine angeschlossene Solaranlage kann die Trinkwassererwärmung unterstützen. Die Integration eines Kaminofens zur Heizungsunterstützung ist möglich.
Eine Warmwasserheizung, z. B. Fußbodenheizung oder Heizkörper, sorgt für warme Räume und die Nacherwärmung der Zuluft kann zudem gleichzeitig erfolgen.
Sind umweltschonende Heiztechnik, angenehme Vorteile einer kontrollierten Lüftung, wie z.B. kein Lärm, Schadstoffe und Pollen, und schnelle Amortisation der Investition gefragt, ist unsere Effiziento-Haustechnikzentrale die Lösung. Eine clevere Kombination für geringe Heizkosten und ständig frische, gefilterte Luft für ein gesundes Raumklima.
Luft/Wasser-Wärmepumpen
Luft/Wasser-Wärmepumpen können innen und außen aufgestellt werden. Bei beiden Aufstellungsarten wird die angesaugte Umgebungsluft an einem Wärmetauscher, der Teil des Kältekreislaufes der Wärmepumpe ist, vorbeigeleitet. Die Räume werden mit einer konventionellen Radiatoren- oder Fußbodenheizung beheizt.
Erst bei Außentemperaturen unter -7 °C benötigen zeitgemäße Luft/Wasser-Wärmepumpen eine Zusatzheizung - dies sind in der Regel Elektroheizungen. In mitteleuropäischen Breiten kommt diese Zusatzheizung jedoch nur an wenigen Tagen im Jahr zum Einsatz.
Aufgrund des geringen Investitionsaufwand für die Außenluftversorgung sind Luft/Wasser-Wärmepumpen viel preiswerter als andere Wärmepumpen-Typen.
- Luft/Wasser-Wärmepumpe, Innenaufstellung
- Luft/Wasser-Wärmepumpe, Außenaufstellung
Erdwärme
Die Wärmequellen der Erdwärme können an der Oberfläche in 1 bis 2 m Tiefe durch die horizontale Verlegung der Wärmetauscherrohre oder durch vertikale Erdsonden bis in ca. 100 m Tiefe genutzt werden.
Das Erdreich ist ein guter Wärmespeicher, da die Temperaturen das gesamte Jahr hinweg mit 7 bis 13 °C (in 2 m Tiefe) relativ gleichmäßig sind.
In einem geschlossenen Kreislauf, mit einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (Sole), nimmt die Wärmepumpe die Wärme über ein horizontal oder vertikal im Erdreich verankertes PE-Rohr auf und gibt sie über einen Wärmetauscher an den Kältekreislauf der Wärmepumpe ab.
Nutzt man eine Direktverdampfungstechnik, so kann auf einen Wärmetauscher zwischen Wärmequellenkreis und Wärmepumpe verzichtet werden. Bei diesem Verfahren werden zur Nutzung der Erdwärme Horizontal-Kollektoren aus Kupferrohr verlegt, in denen das Kältemittel aus der Wärmepumpe zirkuliert.
- Horizontalkollektor, außen aufgestellte Anlage
- Vertikalkollektor (Erdsonde), innen aufgestellte Anlage
Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Flächenkollektoren
Flächenkollektoren haben den Vorteil, dass sie unkompliziert und preiswert in der Herstellung sind. Allerdings haben Flächenkollektoren eine großen Platzbedarf.
Die benötigte Fläche für die Wärmequellen liegt in der Regel beim ein- bis zweifachen der Nutzfläche, die beheizt werden soll. Der Wärmebedarf der Nutzfläche schwankt in der Regel zwischen 30 W/Quadratmeter bei einem Niedrigenergiehaus und 80 W/Quadratmeter bei einem Altbau mit Wärmedämmung.
Bei horizontalen Flächenkollektoren sind Leistungen zwischen 10-40 W/Quadratmeter zu erwarten. Sie werden in einer Tiefe von 130-200 cm und in einem Rohrabstand von etwa 50 Zentimeter verlegt. Die benötigte Fläche für Flächenkollektoren ergibt sich aus dem Wärmebedarf der zu beheizenden Nutzfläche, der Wärmeentzugsleistung der Wärmequellen sowie der Leistungszahl der Wärmepumpe.
Sole/Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden
Erdsonden sind zwar auch auf kleinsten Flächen anwendbar, doch sind sie als Wärmequellen verhältnismäßig teuer. Oft werden Erdsonden als Alternative eingesetzt, wenn die Grundfläche für Flächenkollektoren nicht ausreicht.
Je nach Boden lassen sich pro Bohrmeter rund 70 W Heizleistung erzielen. Voraussetzung für die Bohrung ist eine Zufahrtsmöglichkeit für LKW.
Erdsonden werden in der Regel bis zu 100 m Tiefe installiert, am häufigsten zwischen 40 und 50 Meter.
Das Wasserwirtschaftsamt erteilt die Genehmigung für Erdsonden bis zu einer Tiefe von 100 m, das Bergamt ist ab 100 m zuständig. In Wasserschutzzonen (I und II) sind Erdsonden untersagt.
Die Kosten für eine Bohrung inklusive Sonde belaufen sich je nach Bodenbeschaffenheit auf 30 bis 50 €/Meter. Für ein typisches Niedrigenergie-Einfamilienhaus mit einer Heizleistung von etwa 6 kW ergeben sich Kosten zwischen 3000 und 5000 Euro.
Die Kosten für die Erschliessung der Wärmequelle sind bei Sole/Wasser-Wärmepumpen bedeutend höher.
Eine Amortisation, unter Berücksichtigung der höheren Erschliessungskosten und geringeren Betriebskosten, gegenüber Luft/Wasser-Wärmepumpen ist im Leistungsbereich bis 15 kW nicht möglich.
Bei höheren Leistung steigen die Kosten für Luft/Wasser-Wärmepumpen sprunghaft an, die für Sole/Wasser-Wärmepumpen jedoch nur geringfügig. Hier lohnt sich eine detaillierte wirtschaftliche Betrachtung und eventuell könnte die Sole/Wasser-Wärmepumpen die bessere Alternative sein.
Wasserwärme
Grundwasser ist die Wärmequelle mit dem höchsten Temperaturniveau. Bach- oder Quellenwasser unterliegt Temperaturschwankungen. Aufgrund der ausreichend vorhandenen Wasserwärme im gesamten Jahr lassen sich Wasser/Wasser-Wärmepumpen monovalent betreiben, also ohne einen weiteren Wärmeerzeuger.
In der Regel erreichen Wasser/Wasser-Wärmepumpen die besten Leistungszahlen, jedoch erfordert dies eine wasserrechtliche Bewilligung, die meist befristet erteilt wird. Eine weitere Voraussetzung ist natürlich eine ausreichende Wassermenge. Ein Einfamilienhaus benötigt mindestens zwei Kubikmeter Grundwasser pro Stunde.
Wasser/Wasser-Wärmepumpen
Im Normalfall sind ein Entnahme- und ein Schluckbrunnen zu errichten. Die Kosten hierfür sind sehr hoch und falls diese neu errichtet werden müssen, ist eine Amortisation gegenüber den anderen Typen nicht erreichbar.
Falls ein Bachlauf oder Quellenwasser nutzbar ist, sind die Kosten stark von den örtlichen Verhältnissen abhängig. Auch hier kann nur eine detaillierte wirtschaftliche Betrachtung eine sinnvolle Entscheidung für den richtigen Wärmepumpen-Typ ermöglichen.
- Anlage mit Saug- und Schluckbrunnen