Funktion Luft-Wärmepumpen – Vor- und Nachteile

Da die Luft-Luft oder Luft-Wasserwärmepumpe der Luft die Wärme entzieht und dadurch fossile Brennstoffe gespart werden gehören die Wärmepumpen zu den erneuerbaren Energien.

Es gibt auch Wärmepumpen die im Sommer das Haus kühlen können. D.h. sie fungieren im Sommer wie eine Klimaanlage.

Oft sind Luft-Luft- oder Luft-Wasserwärmepumpen sowie Erdwärmepumpen sogar noch an eine automatische Lüftungsanlage gekoppelt.

Es gibt zwei Arten der Luftwärmepumpen: die Luft-Luftwärmepumpen und die Luft-Wasserwärmepumpen.

Bei einer Luft-Wasserwärmepumpe wird der Umgebungsluft über einen Wärmeüberträger Wärme entzogen und der Heizungsanlage zugeführt. Dazu wird Warmwasser damit produziert. Es wird ein Wasserspeicher benötigt der das Heizungswasser zwischen speichert. Er stellt der Heizungsanlage Warmwasser während der Sperrzeiten der Energieversorgungsunternehmen zur Verfügung.

Quelle: http://www.energiesparen-im-haushalt.de

Bei der Luft-Luftwärmepumpe wird auch der Umgebungsluft Wärme entzogen. Nur dass hierbei die Wärme einer Lüftungsanlage /Luft-Heizungssystem) zur Verfügung gestellt wird. Für den Einsatz einer Luft-Luftwärmepumpe müssen das Haus oder die Wohnung über ein entsprechendes Luft-Heizungssystem verfügen.

Diese Wärmepumpen können sowohl im freien als auch im Haus stehen.

Die Luft-Wasserwärmepumpe sowie die Luft-Luftwärmepumpe wandelt Wärme niedriger Temperatur in Wärme hoher Temperatur um – auch im Winter bei weit unter Null Grad. Ab gewissen minus Temperaturen – je nach Hersteller – nimmt die Effizienz aber stark ab und somit braucht die Pumpe sehr viel Strom. Bei den Jahresarbeitszahlen wird ein Querschnitt über das ganze Jahr gerechnet.

Das Umwandeln in Wärme geschieht in einem geschlossenen Kreisprozess durch ständiges Ändern des Aggregatzustandes des Arbeitsmittels (Verdampfer, Komprimieren, Verflüssigen, Expandieren). Nach demselben Prinzip entzieht auch ein Kühlschrank seinem inneren die Wärme und gibt diese dann nach außen ab.

Die Außentemperatur bestimmt Leistungszahl:

Die Leistungszahl ist von der Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der Wärmeverteilung abhängig. Je geringer dieser Temperaturhub ausfällt umso wirtschaftlicher arbeitet jede Wärmepumpe. D.h. im Sommer ist sie am wirtschaftlichsten und im Winter am unwirtschaftlichsten. Daher ist die optimale Planung der Gesamtanlage so bedeutend. Die Windrichtung für die Ansaugung der Luft sollte genauso stimmen wie der Standort. D.h. auf der Südseite braucht eine Wärmepumpe weniger Strom wie auf der Nordseite eines Hauses. An der Ostsee ist eine Luftwärmepumpe ineffizienter wie im Süden Deutschlands.

Die Leistungszahl:

E = Heizleistung/Antriebsleistung = (Umweltenergie + Antriebsleistung)/Antriebsleistung

Die Leistungszahl e gibt die abgegebene Heizleistung im Vergleich zur aufgewendeten Antriebsleistung an. „COP – coefficient of performance“ sieht man oft anstelle der Angabe von der Leistungszahl.

Die Leistungszahl ist ein Momentanwert der stetig schwankt je nach Außentemperatur. Die Leistungszahl 4 bedeutet, dass das Vierfache der eingesetzten elektrischen Leistung in nutzbare Heizenergie umgewandelt wird.

 

Vorteile:

Bei Wärmepumpen entfällt das Bestellen des Brennstoffes,  Kosten für Kamin und Kaminfeger können bei der Neubauplanung gespart werden, der Raumbedarf ist geringer, da keine Lagerkapazität für Öl, Pellets oder Gas benötigt wird, Umgebungswärme ist immer vorhanden, die Wärmepumpen arbeiten vor Ort emissionsfrei.

 

Nachteile:

Oft zu laut für die Umgebung, Luft-Wasserwärmepumpen und Luft-Luftwärmepumpen sind nicht so effizient wie Erdwärmepumpen, da bei niedrigeren Temperaturen der Wirkungsgrad der Anlage sinkt. Dafür sind diese Pumpen aber günstiger in der Anschaffung deshalb sind Wärmepumpen sind dann eine super Sache, wenn wir nur noch grünen Strom produzieren und die Energiewende erfolgreich geschafft wurde. Bis dahin sollten wir auch mit dem „Rohstoff“ Strom sparsam umgehen, denn es wird viel Energie aufgewendet um Strom zu produzieren.

Bei älteren Häusern muss das ganze Haus gründlich isoliert werden und oft die Heizkörper vergrößert werden um auf eine angenehme Raumtemperatur zu kommen, da die Wärmepumpen bei Heizungen mit geringer Vorlauftemperatur am Besten funktionieren. (Fußbodenheizung)

Fachleute sagen, dass eine Pellets- oder Niederbrennwerttechnik bei Gas- und Öl effizienter ist wie eine Luft-Luft oder Luft-Wasserwärmepumpe.

Wärmepumpen müssen auch regelmäßig gewartet werden, da sie auch oft Schmutz ansaugen. Wartet, d.h. säubert man nicht regelmäßig erhöht dies den Stromverbrauch. Dazu muss auch das Kältemittel immer wieder kontrolliert werden.

Verlagerung CO2 Produktion weg vom Einzelhaushalt hin zum Kernkraftwerk, Versorgungsengpässe an Strom durch Ausstieg aus der Kernenergie, d.h. Stromsparen.

Die Energiewende wird es zeigen, dass das Kühlen der Häuser und elektrische Lüften mit Lüftungsanlagen auch Strom verbraucht. Erneuerbar ist daran nichts. Wer der Umwelt Gutes tun will, sollte auch da überlegen ob das nicht eher kontraproduktiv ist, denn eine Verlagerung der CO 2 Produktion bringt uns nicht voran in unserem Bemühen die CO2 Produktion zu verringern.

Es muss auch an die Entwicklung des Strompreises bei der Planung einer Luft- Luftwärmepumpe oder Luft- Wasserwärmepumpe bedacht werden. Der Strom wird sicher nicht günstiger und die Frage ist wie lange man die Kosten der erneuerbaren den Stromkunden, die die erneuerbaren gar nicht nutzen in dieser Form und Höhe zumuten kann.