Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Wärmepumpen gehören zu den effizientesten Heiztechniken unserer Zeit. Dabei ist es wichtig zu verstehen, welche unterschiedlichen Arten von Wärmepumpen es gibt, um die optimale Variante für sich selbst auszuwählen.

Es gibt folgende Wärmepumpen-Typen:

1. Luft-Luft-Wärmepumpe
2. Luft-Wasser-Wärmepumpe
3. Wasser-Wasser-Wärmepumpe
4. Sole-Wasser-Wärmepumpe (Auch Erd-Wärmepumpe genannt)

Aus diesen Bezeichnungen lässt sich einfach ablesen, aus welcher Quelle die Wärme stammt und worauf sie übertragen wird. Der erste Begriff ist dabei die Quelle und der zweite Begriff das Ziel. Bei einer „Luft-Wasser-Wärmepumpe“, wird die Wärme also beispielsweise aus der Luft entnommen und auf das Wasser übertragen. Relativ einfach, oder?

Die Luft-Luft-Wärmepumpe

Eine Luft-Luft-Wärmepumpe entnimmt die Wärme aus der Umgebungsluft und geben sie in Form von warmer Luft wieder an das Gebäude ab. In der Regel wird hier die Abluft einer Lüftungsanlage angezapft und auf die Zuluft übertragen.

Diese Art der Wärmepumpe findet also häufig in industriellen Anlagen ihren Einsatz, bei der warme Abluft erzeugt wird, mit der man gleichzeitig heizen möchte.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entnimmt die Wärme aus der Umgebungsluft und überträgt sie auf das Heizungswasser. Sie werden in Ein- oder Zweifamilienhäusern am häufigsten eingesetzt, da sie in der Anschaffung vergleichsweise günstig sind und den geringsten Aufwand beim Einbau zur Folge haben. Dabei gibt es sie in zwei Varianten:

1. Monoblock-Wärmepumpe – Hierbei ist der gesamte Wärmekreislauf (also der Verdampfer, der Verdichter, der Verflüssiger und das Entspannungsventil) in einer Einheit untergebracht. Es gibt sie sowohl für die Außenmontage, wobei auch diese ein Gerät im Inneren des Gebäudes benötigt, als auch die Innenmontage, wobei bei der Innenmontage ein größeres Loch durch die Wand nach außen notwendig ist. Die Pumpe saugt dadurch die Außenluft an, entzieht dieser die Wärme, überträgt sie auf das Heizungswasser und die Luft wird wieder nach außen abgeführt.
2. Split-Wärmepumpe – Hierbei ist der Wärmekreislauf auf die Innen- und die Außeneinheit aufgeteilt. Der Teil, welcher der Außenluft die Wärme entzieht, ist dabei in der Außeneinheit untergebracht. Zwischen Außen- und Inneneinheit sind Kältemittelleitungen notwendig. Die Montage von Split-Wärmepumpen darf nur von Monteuren mit Kälteschein durchgeführt werden.

Der große Unterschied zwischen diesen beiden Vatianten liegt darin, dass Außen- und Innengerät bei der Monoblock-Wärmepumpe möglichst nah beieinander liegen müssen, während die Entfernung zwischen Außen- und Inneneinheit, bei der Split-Wärmepumpe keine große Rolle spielt.

Der Bonus: Einige Luft-Wasser-Wärmepumpen lassen sich durch eine Flächenheizung nicht nur zum Wärmen, sondern auch zum Kühlen eines Gebäudes verwenden. Dabei muss allerdings ein Kompressor laufen, um die Kühlleistung zu erbringen, was „aktive Kühlung“ genannt wird.

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe entnimmt die Wärme aus dem Grundwasser und überträgt sie auf das Heizungswasser. Sie gehören zu den effizientesten Wärmepumpen, da die Temperatur des Grundwassers über das ganze Jahr nahezu gleich bleibt und Wasser generell eine hohe Wärmekapazität hat (also viel Wärme speichern kann). Dafür sind sie jedoch auch teurer in der Realisierung, da diese nicht einfach nur an das Gebäude montiert werden können.

Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind zwei tiefe, genehmigungspflichtige Bohrungen ins Erdreich nötig, welche zudem auch eine Analyse des Grundwassers auf die Anteile der Eisen- und Manganionen voraussetzen, um unerwünschte Folgen zu vermeiden. Eine, um das Grundwasser anzuzapfen und zur Wärmepumpe zu führen, wo die Wärme dann entzogen wird sowie eine, durch die das Grundwasser wieder versickern kann. Die notwendige Tiefe dieser Bohrungen ist überall unterschiedlich und hängt von den geografischen Gegebenheiten des jeweiligen Standorts ab.

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe (bzw. Erd-Wärmepumpe)

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe oder Erd-Wärmepumpe entnimmt die Wärme aus dem Erdreich und überträgt sie auf das Heizungswasser. Da das Erdreich über das ganze Jahr eine konstante Temperatur aufweist, sind Sole-Wasser-Wärmepumpen sehr effizient. Es gibt zwei Möglichkeiten, das Erdreich als Wärmequelle zu nutzen:

1. Der Einsatz eines Flächenkollektors – Hierbei wird ein großflächiger Kollektor unterhalb der Frostgrenze im Erdreich eingebracht und mit Sole durchströmt. Die durch das Erdreich erwärmte Sole wird dann durch den Verdampfer geführt und gibt so seine Wärmeenergie in den Kreislauf der Wärmepumpe ab. Durch die große, benötigte Fläche, ist die Einsatzmöglichkeit dieser Variante stark begrenzt.
2. Tiefenbohrungen – Hierbei werden genehmigungspflichtige Löcher mit einer Tiefe von 50 bis zu 300 Metern in den Boden gebohrt, in die dann Erdsonden eingebracht werden, welche aus einem Vor- und Rücklauf bestehen. So kann die Wärme aus den tieferen Erdschichten genutzt werden, um sie in den Kreislauf der Wärmepumpe zu übertragen.

Der Bonus: Einige Sole-Wasser-Wärmepumpen lassen sich durch einen Wärmetauscher nicht nur zum Wärmen, sondern auch zum Kühlen eines Gebäudes verwenden. Hierbei handelt es sich im Gegensatz zur Luft-Wasser-Wärmepumpe um eine passive Kühlung, da hierbei kein Kompressor laufen muss.

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