Bild: horizontale Erdkollektoren
Wie funktioniert eine Erdwärmepumpe?
Eine Erdwärmepumpe nutzt die im Erdreich gespeicherte Wärme, um Gebäude zu beheizen oder Warmwasser zu erzeugen. Sie entnimmt die Wärme aus dem Boden, indem sie eine Flüssigkeit durch Rohrsysteme im Erdreich zirkulieren lässt. Diese Flüssigkeit nimmt die Wärme auf und wird anschließend in einen Verdampfer geleitet. Dort verwandelt sich die Flüssigkeit in Dampf.
Der Kompressor der Erdwärmepumpe komprimiert den Dampf, wodurch die Temperatur steigt. Dieser heiße Dampf gelangt dann in den Kondensator, wo er seine Wärme an das Heizsystem des Gebäudes abgibt und dabei wieder in den flüssigen Zustand übergeht. Anschließend kehrt die Flüssigkeit in den Verdampfer zurück, und der Prozess beginnt von neuem.
Erdwärmepumpen sind energieeffizient, da sie mehr Wärme liefern, als sie an elektrischer Energie verbrauchen. Sie tragen somit zur Reduzierung von Heizkosten und CO2-Emissionen bei.
Wie wird eine Erdwärmepumpe aufgebaut?
Eine Erdwärmepumpe wird in mehreren Schritten aufgebaut. Zuerst wählt der Installateur einen geeigneten Standort für die Erdwärmepumpe aus. Anschließend führt er eine geologische Untersuchung durch, um die Beschaffenheit des Bodens zu bestimmen.
Danach gräbt er entweder eine Erdsonde oder verlegt Erdkollektoren im Boden. Diese Komponenten dienen dazu, die Erdwärme aufzunehmen. Der Installateur verbindet die Erdsonde oder die Kollektoren mit einem Rohrsystem, durch das ein Wärmeträgerfluid zirkuliert.
Im nächsten Schritt installiert er die Wärmepumpe im Gebäude. Diese Einheit enthält einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Verflüssiger und ein Expansionsventil. Der Installateur sorgt dafür, dass alle elektrischen und hydraulischen Anschlüsse korrekt hergestellt werden.
Nachdem die Wärmepumpe installiert ist, füllt der Fachmann das System mit dem Wärmeträgerfluid und entlüftet es. Er führt schließlich eine Inbetriebnahme durch und stellt die Steuerung ein, um die optimale Leistung der Erdwärmepumpe sicherzustellen.
Bild: tiefe Erdsonden
Welche Vorteile hat eine Erdwärmepumpe?
Energieeffizienz: Erdwärmepumpen nutzen die im Boden gespeicherte Wärme, was zu einer hohen Energieeffizienz führt und die Betriebskosten deutlich senken kann.
Umweltfreundlich: Sie reduzieren den CO2-Ausstoß, da sie erneuerbare Energiequellen nutzen und weniger fossile Brennstoffe benötigen, was zur Verringerung der Umweltbelastung beiträgt.
Hohe Lebensdauer: Erdwärmepumpen haben in der Regel eine lange Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren, was sie zu einer nachhaltigen Investition macht.
Ganzjährige Nutzung: Sie können sowohl zum Heizen im Winter als auch zum Kühlen im Sommer eingesetzt werden, was die Flexibilität und den Komfort erhöht.
Geringer Platzbedarf: Im Vergleich zu anderen Heizsystemen benötigen Erdwärmepumpen weniger Platz für die Installation, da die Wärmequellen im Boden untergebracht sind.
Welche Nachteile hat eine Erdwärmepumpe?
Hohe Installationskosten: Die anfänglichen Investitionskosten für die Installation einer Erdwärmepumpe, einschließlich der Bohrungen und Erdarbeiten, können erheblich sein.
Platzbedarf: Die Installation erfordert ausreichend Platz im Freien für die Erdwärmesonden oder -kollektoren, was in städtischen Gebieten oder bei kleinen Grundstücken problematisch sein kann.
Energieeffizienz bei extremen Temperaturen: Die Effizienz der Erdwärmepumpe kann bei sehr niedrigen Außentemperaturen sinken, was zu einem höheren Energieverbrauch führen kann, insbesondere wenn zusätzliche Heizsysteme benötigt werden.
Lange Amortisationszeit: Aufgrund der hohen Installationskosten kann es viele Jahre dauern, bis sich die Investition durch Einsparungen bei den Energiekosten amortisiert.
Welche Wärmepumpen gibt es noch?
Luft-Wasser-Wärmepumpen: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die in der Außenluft gespeicherte Wärme, um Wasser für Heizung und Warmwasserbereitung zu erwärmen, indem sie diesen Wärmeinhalt durch einen thermodynamischen Prozess in das Heizsystem überträgt.
Wasser-Wasser Wärmepumpen: Eine Erdwärmepumpe nutzt die in der Erde gespeicherte Wärme, um Gebäude zu heizen oder Warmwasser bereitzustellen, indem sie die Wärme durch ein geschlossenen Rohrsystem entzieht und auf ein höheres Temperaturniveau anhebt.
Luft-Luft-Wärmepumpen: Eine Luft-Luft-Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und überträgt diese in den Innenraum eines Gebäudes, um ihn zu beheizen, während sie im Kühlmodus umgekehrt arbeitet und Wärme aus dem Innenraum nach außen abführt.
Hybrid-Wärmepumpen: Eine Hybrid-Wärmepumpe kombiniert die Nutzung von erneuerbarer Energie aus der Umgebung (wie Luft, Wasser oder Erde) mit einem fossilen Brennstoff oder Strom, um effizient Heiz- und Kühllösungen für Gebäude bereitzustellen.