1. Wärmepumpen als Gebäudeheizung

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1 Die Wärmepumpe ist eine Maschine, die Wärme vn einem niedrigen Temperaturniveau unter Aufwand vn Arbeit auf ein höheres Temperaturniveau transprtiert. Es gibt verschiedene physikalische Effekte, die in einer Wärmepumpe Verwendung finden können. Die Umkehrung dieses Przesses findet in Wärmekraftmaschinen statt, bei der Wärme hher Temperatur unter Gewinnung vn Arbeit zu einem Wärmereservir niedrigerer Temperatur transprtiert wird. Weiteste Verbreitung findet die Wärmepumpe innerhalb vn Kühl- und Gefriergeräten. Wärmepumpen werden jedch auch zur Gebäudeheizung, Warmwasserbereitung und bei den verschiedensten industriellen Verfahren eingesetzt. Innerhalb eines Kühlschrankes wird dem Inneren (Kühlgut) Wärme unter Energieaufwand entzgen und nach Außen (Rückseite) abgegeben. Bei der Wärmepumpenheizung wird die Wärme vn einem äußeren Medium unter Energieaufwand ins Innere des Gebäudes gepumpt. 1. Wärmepumpen als Gebäudeheizung Es gibt viele unterschiedliche Standpunkte und Sichtweisen zum Heizen vn Gebäuden mittels Wärmepumpe. Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe hängen im Falle der Elektr-Kmpressinswärmepumpe vn der Umweltfreundlichkeit und wirtschaftlichen Bereitstellung des Strmes ab. Allgemeines Zur Beheizung vn Gebäuden werden meist Elektr-Kmpressins-Wärmepumpen verwendet. Es finden jedch auch Absrptins- bzw. Adsrptins-Wärmepumpen Verwendung. Das Funktinsprinzip lässt sich gut mit einem Kühlschrank vergleichen, der innen kühlt und außen heizt. Viele dieser Systeme können im Umkehrbetrieb auch zur Kühlung eingesetzt werden. Als Wärmesenke (für den Kältemittelkreislauf) werden Wärmetauscher (Kältemittel/Heizwasser) den Heizkörpern bei 50 C Wassertemperatur der Fußbdenheizungen/Wandheizungen mit 35 C vrgeschaltet. Je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle (Kmpressrtemp.) und Wärmesenke Stadtgemeinde Hallein 1 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

2 (Fußbdenestrich) ist, ums effizienter kann eine Wärmepumpe arbeiten, da die Kmpressrtemperatur niedriger gehalten werden kann. Eine niedere Temperaturdifferenz setzt eine gute Außenwand- und Bden-/Deckendämmung vraus. Ist die damit gefrderte Heizleistung eines Raumes gering, kann mit niedrigen Heizkörper-/Fußbdentemperaturen bei hhem Wirkungsgrad (ε) geheizt werden. Bei Wärmepumpen wird der Wirkungsgrad in Frm der Leistungszahl Epsiln angegeben. Über das Jahr verteilt ändern sich die Temperaturen, unter denen die Wärmepumpe arbeiten muss. Auch die gesamte Auslegung eines Wärmepumpen-Heizungssystems hat Einfluss auf seine Effizienz. Außerdem schwankt die vn der Wärmepumpe abzugebende Wärmeleistung sehr stark durch Änderung der Luft- Außentemperatur zwischen Nennleistung und Null. Daher wird für das gesamte Wärmepumpenheizungssystem die sgenannte Jahresarbeitszahl (JAZ) verwendet. Sie gibt das Verhältnis der über das Jahr abgegebenen Heizenergie zur aufgenmmenen elektrischen Energie an und liegt in der Größenrdnung vn 3 bis 4,5. Umweltverträglichkeit Die Umweltverträglichkeit einer Wärmepumpenheizung hängt im Falle der Elektr- Kmpressins-Wärmepumpe vn der umweltverträglichen Bereitstellung des Strmes ab. Aus Umweltgesichtspunkten ebenfalls interessant ist das Wärmeträgermedium (Kühlmittel). Als Wärmequelle dienen: Erdwärmekllektren sind in geringer Tiefe im Erdbden verlegte Heizschlangen. Erdwärmesnden sind Bhrungen in den Bden bis zu mehreren 100 Metern. In der Regel werden die Bhrungen bis max. 100 Meter ausgeführt, da bei größeren Tiefen die Genehmigung der Bergbaubehörden erfrderlich ist. Gegebenenfalls werden mehrere Bhrungen niedergebracht. Grundwasser wird in einem Brunnen entnmmen und durch einen s genannten Schluckbrunnen zurückgeführt. Luft direkt aus der Umgebung bzw. in Verbindung mit Erdwärmeüberträger. Man rechnet mit Temperaturen vn 0 C für Erdwärmekllektren bzw. Erdwärmesnden und 8 C für Grundwasser. Stadtgemeinde Hallein 2 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

3 Investitinen Direkte Investitinen Gute Wärmepumpenheizungen auf Erdkllektr- bzw. Erdsnden-Basis ksten im Neubau kaum viel mehr als eine Ölheizung. Gasheizungen sind jedch kstengünstiger in der Anschaffung, nicht s sehr im Betrieb. Eine Wärmepumpenheizung mit Erdsnde und Fußbdenheizung, evtl. auch teilweise Wandheizung, erspart Tankraum, Kamin, Ölbehälter, Jahresservice, Rauchfangkehrer, Strmksten für Brenner etc. Indirekte Investitinen Die Anschlussleistung einer installierten Elektr-Wärmepumpe muss zusätzlich zum allgemeinen Bedarf im Strmnetz bereitgestellt werden. Auch wenn diese zusätzliche Leistung nur an wenigen, sehr kalten Tagen im Jahr, selbst nur für einige Stunden vllständig abgerufen wird, muss sie trtzdem vrgehalten werden. Im Smmerhalbjahr hingegen ist diese Leistung nicht nutzbar, da kein Heizbedarf besteht und der Strmbedarf insgesamt niedriger ist. 2. Luftwärmepumpe Der Begriff Luftwärmepumpe wird für verschiedene Systeme verwendet. Daher wird meist nch differenzierter eingeteilt: Luft-Wasser-Wärmepumpe: entzieht der Umgebungsluft über einem Wärmeüberträger Wärme und erwärmt damit Heizungswasser. Luft-Luft-Wärmepumpe entzieht der Luft Wärme und stellt sie einem Luft- Heizungssystem (Lüftung) zur Verfügung. Dazu muss das Gebäude jedch über eine entsprechende Heizungs-/Lüftungsanlage verfügen. Luftwärmepumpen sind preislich günstiger, weil die Kmpnente zur Aufnahme der Bdenwärme (teure Erdsndenbhrung bzw. Erdwärmekllektr), in der die Direkt- Verdampfung des umweltneutralen Kältemittels erflgt, entfällt. Jedch ist bei der Anschaffung ein wichtiges Entscheidungskriterium die aktive Fläche in m² des Verdampfers, weil damit auch die technischen Daten (Leistungs- und Arbeitsziffer) Stadtgemeinde Hallein 3 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

4 höher liegen als slche mit kleinen Verdampferflächen. Die Luftwärmepumpe hat bei sehr tiefen Temperaturen geringere Effizienz, dagegen bei etwas wärmeren Tagen (etwa +5 bis 0 C, die ja die Mehrheit der Wintertage aufweist) bereits sehr brauchbare Werte. Sie lässt sich auch bei Altbauten und Sanierungen gut anwenden. Ihre Jahresarbeitszahl ist geringer als bei den anderen Systemen. Betriebskstenvergleich Stadtgemeinde Hallein 4 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

5 Heizkstenvergleichsrechner h=600&_persnen=1&_geraete=&_tarif=0&_messksten=1&_nacht=65&_gebaeudeart=3&_ flaeche= Vrteile und Nachteile vn Wärmepumpen Stadtgemeinde Hallein 5 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

6 Vrteile Geringer Platzbedarf, kein Lagerraum ntwendig Abslut gefahrlser Betrieb Völlig autmatisch, dadurch sehr kmfrtabel Niedrige Betriebsksten, wenn die Vraussetzungen stimmen. Aus Umweltschutzgründen einer Öl- der ft auch einer Gasheizung vrzuziehen. besnderes Klima im Haus - Strahlungswärme Durch die besndere Fußbdenheizung wird ein nch höherer Strahlungswärmeanteil, wie bei herkömmlichen fußbdenheizenden Gas- der Ölheizungen erreicht. Dadurch werden nch gleichmäßigere Temperaturen in allen Räumen erreicht. mehr Geld im Prtmnee durch mindestens 50 % jährliche Heizkstenersparnis gegenüber. Öl der Gas wegfallenden Gasanschluss wegfallenden Schrnstein wegfallenden Schrnsteinfeger wegfallendes Öllager wegfallende Erdarbeiten, keine Tiefenbhrungen der Flächenkllektren einfache Technik einfachste autmatische Regelung Umweltschutz keine Verbrennung vn Bdenschätzen wie Öl der Gas bei Nutzung vn Windkraftanlagenstrm völlig emissinsfrei Stadtgemeinde Hallein 6 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14

7 Nachteile - Nur bei gut gedämmten Häusern wirtschaftlich einsetzbar - Die Ökbilanz ist schlechter als bei Pelletsheizungen, da der Strm im Winter zu einem wesentlichen Teil aus fssilen Energieträgern kmmt - Grßer Platzbedarf im Garten (der teure Tiefenbhrung) - Die maximal mögliche Vrlauftemperatur ist begrenzt (Richtwert ca. 60 C). Bei Radiatrheizungen und schlecht gedämmten Gebäuden kann dies zu wenig sein (Vrsicht ist als bei Heizsystemerneuerung hne thermischer Sanierung gebten). 4. Förderungen Niederösterreich Oberösterreich ABC34586/e/hs.xsl/13877_DEU_HTML.htm Vrarlberg ergieferderung/ferderungvnwaermepumpen.htm Wien Das Land Salzburg vergibt keine Förderungen im Bereich Wärmepumpen. Stadtgemeinde Hallein 7 Tel.: 06245/ Schöndrferplatz 14