Funktion der Wärmepumpe

9. November 2020
Welche Art der Wärmepumpe wird am meisten genutzt? Wie ist die Funktion und warum sind sie so umweltfreundlich? Die Antworten auf diese Fragen der Geo­thermie erhalten Sie im folgenden Artikel von Heizungsfinder.
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HeizungenWärmepumpeTechnik

Erdwärme Heizung am meisten verbreitet

Die Wärmepumpe kann die Umweltwärme aus dem Boden, der Luft und dem Grundwasser nutzen, um das gesamte Haus zu heizen und somit etwa 50 Prozent der Heizenergie zu sparen. Dabei gibt es drei Varianten: Sole-Wasser-Wärmepumpen (auch Erdwärmepumpe genannt), Luft-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmpumpen. Am meisten wurde die Erdwärmepumpe im Jahr 2008 benutzt, um das Haus umweltfreundlich und energieeffizient zu heizen.

Funktion der Wärmepumpen

Die Funktion der Geothermie besteht darin, dass zu 75 Prozent die Sonnenenergie entweder aus dem Boden, der Luft oder dem Grundwasser gewonnen wird und dass 25 Prozent Antriebsenergie (Strom) benötigt wird, um die Wärmepumpe anzutreiben. Daraus ergeben sich 100 Prozent Heizwärme. Diese Heizwärme erzeugt die Wärmepumpe über die Erdwärme und über die Luft. Die Erdkollektoren, die Erdsonden, die Brunnen oder direkt die Luft-Wasser-Wärmepumpe nehmen die gespeicherte Wärme aus der Wärmequelle auf und übertragen diese auf das zirkulierende Kältemittel. Das Kältemittel fließt zu einem Verdichter, der dieses verdichtet und es so gasförmig und heißer werden lässt. Der Wärmetauscher gibt diese Wärme an den Heizkreislauf ab und auch an das Brauchwasser. Dadurch wird das Kältemittel flüssig und ein Ventil leitet den Druck, so dass erneut die Energie aus den Wärmequellen aufgenommen werden kann.

Für welche Art der Wärmepumpen Sie sich entscheiden, liegt an der Umgebung Ihres Hauses und deren Beschaffenheit. Denn nicht jede Wärmepumpe ist für jedes Grundstück geeignet. So sind Erdsonden der Sole-Wasser-Wärmepumpe für kleine Grundstücke geeignet, da diese in die Tiefe gebohrt werden und wenig Grundfläche haben. Im Gegensatz dazu benötigen Erdkollektoren eine sehr große Fläche: 1,5- bis 2-fache Heizfläche. Brunnen verhalten sich ähnlich wie die Erdsonden. Bei dieser Wärmequelle ist die Tiefe und Reinheit des Grundwassers entscheidend. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist flexibel aufstellbar, dafür ist der Wirkungsgrad im Gegensatz zu den anderen Varianten geringer.

Wärmepumpe spart CO2-Emission

In einer Studie der TU München (Bild-Quellen: BWP e.V.) wurden die verschiedenen Arten der Heizungen im Hinblick auf ihre CO2-Emissionen verglichen. Ganz klar erkennbar ist, dass mit steigender Jahresarbeitszahl (Verhältnis erzeugte Wärmeenergie / benötigte Stromenergie) der CO2-Ausstoß rapide abnimmt. Allerdings muss man dazu sagen, dass zum Beispiel ein Ölkessel keine Jahresarbeitszahl besitzt, sondern einen Nutzungsgrad, der aber im Grunde das gleiche beschreibt. Der Nutzungsgrad ergibt sich aus dem Quotienten der gewonnenen Wärme geteilt durch die zugeführte Wärme im Öl. Wenn Öl oder Gas in Wärme umgewandelt werden, entstehen CO2-Emissionen, die im Gegensatz zur Wärmepumpen sehr hoch sind.

Da eine gute Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von 3 bis 4 hat, liegt der Unterschied zum Öl oder Gas bereits bei 150 g/kWh bis 200 g/kWh. Demnach produziert eine normale Wärmepumpe nur etwa halb so viel CO2-Emissionen als Heizungen mit Öl oder Gas. Die Umwelt wird durch Wärmepumpen weniger belastet. Weiterhin ist wichtig, dass Sie nicht auf die Öl- und Gas-Riesen angewiesen sind, sondern Ihre Wärmeenergie aus Ihrem Garten beziehen. Wenn Sie den Strom für Ihre Erdwärmeheizung dann zusätzlich von Photovoltaik-Anlagen produzieren lassen, sinken die CO2-Emissionen beinahe gegen Null, da bei der Produktion von Photovoltaik-Zellen ebenfalls CO2 entsteht.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema Wärmepumpe

Wärmepumpe vom Nachbarn sehr laut und sehr nah an Grundstücksgrenze: Was kann ich tun?

Mein Nachbar hat eine Mitsubishi Electric Wärmepumpe PUHZ-SHW112Y mit enem Abstand von 0,5 Meter an die Grenze gesetzt, betoniert auf zwei kleinen Fundamenten (an unsere künftige Terasse). Kinderzimmer ist gerade 4 Meter entfernt. Das Ding hat lauf Herstellerangaben 70 dB(a). Wo das Ding in Betrieb ging - 15 C kamen am Kinderzimmer noch 55 dB an. Heute früh um 8:00 bei 2 Grand waren es noch 48 dB (Handymesseung). Laut Schallrechner des Bundeverband Wärmepumpe müssten da 8 Meter Abstand sein. Immer wenn ich auf meiner Baustelle bin läuft das Ding recht nervig. Ich baue in Bad Mergentheim (BW). Was kann ich machen? Habe selber eine ROTEX Wärmepumpe, die ist wesentlich leiser und hat einen Abstand von 5 Metern zur Grenze.
Antwort von Energieberatung Stapff

Wärmepumpen können je nach Baurecht als Teil eines Gebäudes gesehen werden = Mindestabstand 3 Meter.

Zum Schallschutz finden sich Angaben inb der TZA Luft:
http://www.verwaltungsvorschriften-im-internet.de/bsvwvbund_26081998_IG19980826.htm

Dazu eine Sammlung von Urteilen:
http://www.laerm-luftwaermepumpen.de/index.php/aktuelle-gerichtsurteile

Nachbarn sollten sich verstehen, müssen miteinander auskommen. Konfrontgation nutzt keinem. Warum tun Sie sich nicht zusammen und bauen Ihre beiden Wärmepumpen auf einen gemeinsamen Platz? Schon mal ans Garagendach gedacht? Oder ein Satteldach auf die Garage und darunter die WP versteckt?

Es gibt schallhemmende Gummipuffer (Maschinenbau) als Lager, richtig platzierte Schallschutzwände, und mehr

Winterliche grüße
Herbert Stapff

Bei Neubau: Gas-Brennwertheizung vs. Luftwärmepumpe?

Wir planen ein Fertighaus - und haben hier die Wahl seitens des Bauträgers zwischen einer Gas-Brennwert Heizung und einer Luft-Wärmepumpe (eine Erdwärmepumpe steht nicht zur Verfügung). Der Gasanschluss kostet ungefähr 400 Euro. Bei den Luftwärmepumpen sind die Mehrkosten etwa 10.000 Euro im Vergleich zur Gasheizung. Angeboten wird hier eine Nibe F2040 oder einer Nibe F2120. Was macht hier am meisten Sinn, um zukünftig auf der sicheren Seite zu sein? Mein Kopf sagt, dass sich der Mehrpreis für eine Luftwärmepumpe beim aktuellen Gaspreis nicht lohnt. Zudem kann man für den Mehrpreis ja auch eine Solarthermie oder Photovoltaikanlage installieren (oder zumindest teilweise auch schon vorbereiten). Allerdings hat meine Frau auch widerrum Vorbehalte gegen die Sicherheit einer Gasheizung (wegen Gasaustritt) - wobei ich nicht weiß, ob das bei neuen / aktuellen Gasheizungen noch ein Thema ist. Was würden Sie hier empfehlen?
Antwort von LKS SARL

Ich würde raten weder noch! Sie haben schon bei der Solarthermie einen vernünftigen Gedanken, warum nicht direkt auf Pellets hinaus gehen: wir haben das schon fast 20 Jahre: Komfort hervorragend, heimische Energie, bezahlbare wenig schwankbare Kosten und Gebäude Wertzunahme.

Lautstärke einer Luftwärmepumpe

Ich habe gelesen, dass bei der Luftwärmepumpe Innenaufstellung der Schallleistungspegel je nach Heizleistung zwischen 48 und 57 dB(A) liegt. Bei der Außenaufstellung zwischen 56 und 63 dB(A). In einem Zitat der TA-Lärm steht, dass Nachts nur 40dB in Wohngebieten zulässig ist. Das ist doch eigentlich schon ein KO-Punkt für Luftwärempumpen in Außenaufstellung. Oder wie kann ich mir das erklären?
Antwort von Dräger

Nachts sind bis zu 63 db zulässig Stand Jan. 2017

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Tipps und Empfehlungen zur Erfüllung der Förderung durch die BAFA

Meine Frage lautet: Laut der BAFA kann es nur eine Förderung beim Neubau geben, wenn die Luft-Wasser-Wärmepumpe eine JAZ von 4,5 erreicht. Nach langem Suchen und Recherchieren haben wir dennoch keine gefunden, die diesen Wert erreicht. Daher würden wir uns freuen, wenn wir hierzu Tipps und Infos bekommen könnten - welche Wärmepumpe diesen Wert erreicht und was so eine ca kosten wird. Wir erwägen eine Kombination mit einer Solaranlage. Auf jeden Fall werden wir uns einen Schwedenofen ins Wohnzimmer stellen - dieser hat dann evtl. Wassertaschen! Wie rentabel ist eine Sole-Wasser Wärmepumpe? (die mit den Flächenkollektoren)? Wir werden selbstverständlich eine Fußbodenheizung verlegen lassen. Die Fläche dazu beträgt ca. 150 qm und werden KFW 55 haben.
Antwort von Haustechnik Fischer Michael

Hallo, meines Wissens ist es die Luftwärmepumpe von Stiebel Eltron, Typ LWZ 504 die eine Jahresarbeitszahl von 4,5 im Neubau erreicht.
Schöne Grüße

Haustechnik
FIscher Michael

Ölheizung durch Wärmepumpe ersetzen

Umbau von Ölheizung auf Wärmepumpe: Ich bewohne eine DHH mit ca. 130 m² Wfl. auf ca. 300 m² Grund. Derzeitig mit Ölheizung. Nach Recherche übers Landratsamt wäre sowohl eine GWWP oder eine EWS auf meinem Grundstück möglich. Hauswärmebedarf derzeit ca. 150 kWh/a inkl. WW. Heizsystem derzeit Flächenheizkörper. Ölbrenner 21 kW. Höchste bisherige Vorlauftemperatur waren 55 grad. Deshalb gehe ich auch bei den konventionellen Flächenheizkörpern davon aus, dass die Ölheizung durch eine 2-stufige WP zu ersetzen sein müsste. Liege ich mit dieser Annahme richtig?
Antwort von Göhler GmbH Bad Heizung Öfen

Wärmepumpen sind grundsätzlich nicht zu empfehlen. Hohe Anschaffungskosten, sehr hoher Energieverbrauch, kurze Lebensdauer, hohe Reparaturanfälligkeit und damit hohe Betriebskosten allgemein. Viele Wärmpumpenbesitzer ärgern sich über zu hohe Betriebskosten. Wer denkt, dass man sparen kann der irrt gewaltig. Wir haben schon viele Anlagen ausgebaut und Pelletheizungen oder Erdgasablagen installiert.

Luftwärmepumpe oder Gastherme: Vor- und Nachteile

Was Vor-/Nachteile einer Luft-Wärmepumpe gegenüber einer Gastherme?
Antwort von GESBB - Ingenieurbüro

Die Frage lässt sich nicht einfach beantworten und hängt insbesondere von den spezifischen Randbedingungen des speziellen Bauvorhabens ab.
Bei Neubauten kommt man bei einer Gastherme im EnEV Nachweisverfahren ohne zusätzliche solarthermische Anlage nicht aus. Wobei diese in EFH leider meist unwirtschaftlich ist.
Bei einem Kostenvergleich ist diese sowie die Gasanschlußkosten zu berücksichtigen.

Vollmodulierende Luftwärmepumpen gewinnen bei Neubauten zunehmend an Bedeutung.
Allerdings muß besonders dabei eine fachgerechte Anlagendimensionierung durchgeführt werden, da andernfalls für den Anlagenbetreiber zu hohe Verbrauchskosten entstehen.
Objektive und verkaufsunabhängige Hersteller- und Geräteauswahl besitzt zudem besondere Bedeutung.
Hinweis:
Nicht der COP nach Herstellerdatenblättern ist ausschlaggebend, sondern die tatsächlich erreichbare JAZ.

Kalte Fußbodenheizung trotz Warmwasser von der Gastherme: Wer kann helfen?

Unsere Fußbodenheizung bleibt kalt. Warmes Wasser von der Gastherme kommt am Wärmetauscher an. Der Wärmetauscher wird warm. Die Wärme geht weiter über ein Rohr zum Thermostat. Der schaltet die Pumpe ein. Das warme Wasser wird direkt aus dem Wärmetauscher gezogen. Es kommt nur kaltes Wasser nach. Das kann defekt sein? Wer kann mir helfen?
Antwort von Peters Sanitär und Heizung

Ich kann ihnen helfen
die Leitungen können verstopft sein und die Pumpe kann defekt sein

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Zusammenhang von Entfernung und Leistung?

Nimmt die Entfernung bei einer Split Luft-Wasser-Wärmepume zwischen Innen- und Außenmodul Einfluss auf die Leistung?
Antwort von GESBB - Ingenieurbüro

Hier ist vermutlich die Verbindung per Kältemittelleitung gemeint.
In der Tat treten hier Leistungs- bzw. Effizienzverluste auf.
Aber jeder Hersteller gibt in seinen Daten die Entfernung/Höhenunterschiede an, für die seine Datenblattangaben gelten.
Von der Entfernung her sind es meist 10..15 m.
Achtung:
LW-WP sind die sensibelsten Wärmeerzeuger bei EFH.
Hier kommt es auf eine fachgerechte Grundlagenermittlung, zu der auch die Auswertung der standortspezifischen Klimadaten, Nutzerverhalten etc. gehört, an. Daneben natürlich Heizlastberechnung, Heizflächenoptimierung, Rohrhydraulik, WW-Bereitung.
Alles insgesamt nach dem Qualitätskriterium VDI 4645.
Nur dann erhält eine energieeffiziente Anlage mit niedrigen Verbrauchskosten.
Gute Anlagenplaner garantieren für eine definierte Energieeffizienz (Anlagenaufwandszahl bzw. JAZ).

Ist es noch sinnvoll das Kältemittel meiner Luftwärmepumpe zu tauschen?

Ich habe eine Luftwärmepumpe Blomberg WP 3001 EW mit einem Boiler von 300 l für die Warmwasseraufbereitung, ca. 30 Jahre alt. Es wurde noch nie das Kältemittel getauscht, eine Entkalkung des Boilers fand vor ca. 3 Jahren statt. Wie hoch darf jetzt im Sommer der Stromverbrauch in kwh pro Tag sein bei einem 4-Personenhaushalt, Durchschnittstemperatur 45 Grad. Ist es noch sinnvoll und wirtschaftlich, das Kältemittel zu tauschen und was kostet so etwas?
Antwort von Nothaft Neue HeizSysteme GmbH

Guten Tag,

das Kältemittel einer Kälteanlage, ganz gleich ob Kühlschrank oder Wärmepumpe muss im besten Fall nie getauscht werden. Es verschleißt und verbraucht sich nicht. Wenn die Stromkosten immer höher werdern, bei einer alten Anlage, liegt dies meist am alten Kompressor der nämlich sehr wohl verschleißt. Dieser benötigt im Laufe seiner Lebenszeit immer mehr (Anlauf)Strom. Da ein Kompressortausch je nach Kälteanlage zwischen 1000-2000€ liegt, ist dies nicht mehr rentabel bei einem Neupreis eines solchen Gerätes zwischen 2500-3500€ (ohne Einbau). In Ihrem Fall, würde ich die Brauchwasserwärmepumpe tauschen, und somit wieder von der neuesten Technologie Kompressortechnologie und günstigen Stromverbrauch zu profitieren.

Schöne Grüße

Fa. Nothaft
Nothaft Simon

Wärmepumpe mit Fußbodenheizung - oberes Stockwerk wird nicht warm

Ausgangslage: Ich bewohne ein EFH mit 3 Etagen. Alle Räume werden beheizt mit einer Fussbodenheizung. Im Rücklaufbalken sind TACO TopMeter Return (Abgleichventil im Rücklaufbalken) eingebaut Die Räume im EG haben keine Danfoss Thermostaten und können nur mit den TACO Abgleichventilen reguliert werden. Raumtemperatur im EG und OG in Ordnung 22,5°C Im OG und im DG sind in jedem Raum Danfoss Thermostaten eingebaut deren Funktion (auf und zu) ist überprüft. Die Wärmepumpe mit beiden Verteilbalken (VL und RL) liegt im Keller. Aktuell ist im Vorlauf 39,5° und im Rücklauf 30° bei T aussen um 5°C System ist entlüftet Pumpe läuft auf schnellster Stufe Problem: Seit Jahren ist aber das oberste Stockwerk zu wenig beheizt, mehr als 21,5°c bringe ich nicht hoch. Die Danfoss Thermostaten im obersten Geschoss sind voll offen. Meine Frage. Ist es richtig, dass die TACO Ventile für die Räume im obersten Geschoss auf volle Durchflussmenge eingestellt sind? Ist es richtig, dass die Pumpe auf maximaler Stufe läuft? Was mache ich falsch?
Antwort von FET Fleischer EnergieTechnik

Das kann so nicht funktionieren.
Bitte den Wärmebedarf des Hauses berechnen lassen.
Dann einen ordentlichen hydraulischen Abgleich der gesamten Anlage vornehmen lassen.
Hydraulischer Abgleich mittels PC- Programm, Dann die Pumpenkennlinie berechnen lassen und ggf.eine andere Pumpe
(Elektronisch geregelt)einbauen lassen.Dann wird auch dieses Haus überall richtig warm und geregelt sein!!!

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