Energiesparendes Sanieren und Bauen in Aachen

47 III. Haustechnik Luftwärmepumpe Die Luftwärmepumpe saugt die Umgebungsluft an und nutzt sie zum Heizen. Da Luft unbegrenzt verfügbar ist undWartungs- und Installationsaufwand vergleichsweise gering sind, ist dieser Wärmepumpentyp relativ kostengünstig in der Anschaffung. Ein Nachteil ergibt sich allerdings für kalte Wintertage, wenn die meiste Heizwärme benötigt wird: Je kälter die angesaugte Luft ist, desto ineffektiver arbeitet die Wärmepumpe. Ein weiterer Nachteil ist, dass Luft im Vergleich zu Wasser weniger Wärme speichern kann. Es muss also eine große Luftmenge bewegt werden, um ausreichende Wärmemengen gewinnen zu können. Wichtige Entscheidungskriterien • • Luftwärmepumpen eigenen sich wegen ihrer eingeschränkten Effizienz eher für Gebäude mit geringemWärmebedarf. Bei höherem Bedarf können Hybridsysteme eine Lösung sein (s.a. Kapitel I.1.). • • Standort und Lagerung der Außeneinheit: Die Geräuschentwicklung der Außeneinheit („Ventilator“) kann ein Problem darstellen, daher sollte der Standort sorgfältig gewählt und das Aggregat fachgerecht aufgestellt werden. Statt der Außenluft kann auch die Abluft („verbrauchte Luft“) von Lüftungsanlagen als Wärmequelle dienen. Bei diesen Luft-LuftWärmepumpen wird der Abluft dieWärme entzogen und der kalten Frischluft zugeführt, so dass diese vorgewärmt ins Gebäude strömt. Luftwärmepumpen sollten Jahresarbeitszahlen von mindestens 3,5 erreichen. In der Regel ist dies nur in Neubauten bzw. unter optimalen Bedingungen mit vertretbarem Aufwand zu realisieren. Erdwärmepumpe Das Erdreich eignet sich besonders gut als Wärmequelle (Geo- thermie), weil es die Sonnenenergie über einen längeren Zeitraum speichert. Bereits in wenigen Metern Tiefe liegt eine im Jahresverlauf nahezu konstante Temperatur von etwa 10 °C vor, daher können Erdwärmepumpen mit relativ wenig Hilfsenergie (meist Strom) Heizwärme erzeugen. Teuer sind dagegen die Erdarbeiten. Erdwärmepumpen arbeiten entweder mit Erdkollektoren oder mit Erdsonden. Erdkollektoren Man kann sie sich als eine Art „Fußbodenheizung“ im Garten vorstellen. Erdkollektoren (Horizontalkollektoren) werden in etwa 1,20 bis 1,50 Meter Tiefe verlegt und benötigen viel Platz: Je höher der Heizwärmebedarf des Gebäudes, desto größer muss die Fläche sein. Nach der Verfüllung der ausgeschachteten Bereiche kann die Fläche wieder begrünt werden, jedoch nicht mit tiefwurzelnden Pflanzen. Auf eine Abdeckung durch Pflastersteine oder Terrassenplatten sollte verzichtet werden, damit der Boden durchlässig für Regenwasser bleibt. Je feuchter der Boden, desto besser ist die Wärmeausbeute der Kollektoren. Erdkollektoren sind bei großen, sonnigen Grundstücken und – wegen der umfangreichen Ausschachtungsarbeiten – v. a. bei Neubauten empfehlenswert. Erdsonden Erdsonden werden zwischen 30 und 100 Metern in die Tiefe gebohrt, ggf. liegen mehrere Sonden nebeneinander. Die Bodenart bestimmt die sog. Wärmeentzugsleistung, also die Wärmemenge, die die Sonde pro Meter dem Boden entziehen kann. Sind mehrere Bohrungen erforderlich, muss ein Mindestabstand zwischen den Sonden eingehalten werden, damit das Erdreich in der näheren Umgebung nicht zu sehr auskühlt. Beide Systeme der Erdwärmepumpen müssen vor Baubeginn bei der Unteren Wasserbehörde angemeldet werden. In Wasserschutzgebieten sind Bohrungen grundsätzlich nicht erlaubt. Da das Temperaturniveau des Erdreichs wenig schwankt und selbst imWinter relativ hoch ist, sind Erdwärmepumpen grundsätzlich effektiver als Luftwärmepumpen, aber auch deutlich teurer in der Anschaffung. Sie sollten Jahres- arbeitszahlen von mindestens 3,8 erreichen. Die grundsätzlichen Voraussetzungen für einen effizienten Betrieb gelten auch hier, wobei zusätzlich auf die Qualität der Bohrungsarbeiten und der Sondeninstallation geachtet werden muss. Wasserwärmepumpe Soll Wasser als Wärmequelle dienen, kommt meistens Grund- wasser zum Einsatz. Es können aber auch Teiche, Fließgewässer oder Abwasser genutzt werden. Grundwasser hat wie das Erdreich eine vergleichsweise hohe, konstante Temperatur, so dass hier ähnliche Jahresarbeitszahlen erreichbar sind. Wegen des relativ hohen Aufwandes bei Installation undWartung kommen Wasserwärmepumpen in privaten Wohngebäuden weniger häufig vor. Es werden zwei Brunnen errichtet, ein Förder- und ein Schluckbrunnen. Das Grundwasser wird vom Förderbrunnen zur Wärmepumpe transportiert – dort wird die Wärme entzogen – und dann zum Schluckbrunnen geleitet, wo es schließlich versickert. Entscheidende Voraussetzungen für eine Installation sind die Wasserqualität und ausreichend große Grundwasservorkommen unter dem Grundstück. Da es sich um Trinkwasser handelt, sind strenge Vorschriften einzuhalten, um die Qualität nicht zu beein- trächtigen. Durch die regelmäßig notwendige Reinigung der Anlage entstehen daher hohe Wartungskosten. Funktionsweise Sole-Wasser-Wärmepumpe: Erdkollektor und Erdsonde sind hier beide dargestellt. Es wird aber entweder das eine ODER das andere System eingebaut.

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