Moderne Wärmepumpen: Umweltfreundlich und zukunft ssicher
Barby ● Wer seinen Finger mit dem Mund befeuchtet und ihn in die Luft hält, wird spüren, dass er kühl wird. Ein kleines Experiment, das verdeutlicht, wie ein Kühlschrank prinzipiell funktioniert. Dort, wo eine Flüssigkeit verdunstet, entsteht Kälte. "Ein Kühlschrank transportiert die Wärme aus den Lebensmitteln über Kühlrippen in die Küche", fasst Antje Groth das Prinzip kurz zusammen. Im Kühlschrank wird es kalt.
Das zu verstehen ist wichtig, um nachvollziehen zu können, wie eine Erdwärmepumpe funktioniert. Nämlich umgekehrt. Sie nimmt aus der
Umwelt, also aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Außenluft
die vorhandene Temperatur auf und transportiert sie in ein Inneres, in der Regel ein Haus.
Diese Technik gilt als neu. Ist sie aber nicht. Grundsätzlich war das Kühlprinzip schon den alten Ägyptern bekannt. Antje Groth, die für das Teutloff Kompetenzzentrum für erneuerbare Energien in Barby arbeitet, weist mit dem Finger auf eine gegenüberliegende Industriebrache. "Dort, das alte Wasserwerk hat sich bereits in den 1970er Jahren über eine Wärmepumpe mit Energie versorgt."
Einbau: Bohrungen bis zu 100 Meter tief in die Erde
Dennoch galten die Wärmepumpen der neuen Generation vor knapp 13 Jahren als Exoten. Zu aufwändig, zu teuer, lautete oft das Urteil der Verbraucher. Inzwischen lohnt es sich, genauer hinzusehen, meint Antje Groth. Sie ist bei Teutloff die Expertin für erneuerbare Energien. Die Wirkungsweise einer Wärmepumpe hat sie schon
unzählige Male erklärt. Die Art, wie sie es macht, ist leidenschaftlich
geblieben.
Noch immer – und daran wird sich wohl nichts ändern – sind bei einer Erdwärmepumpe Bohrungen nötig. Die können bis zu 100 Meter tief in
die Erde gehen. Eine schlammige Arbeit, aber schließlich will der Mensch an die Wärme aus der Tiefe heran. Über ein Rohrsystem gelangt diese Wärme zumeist über das Hilfsmittel Sole nach oben. Immerhin herrschen bei etwa 80 Meter Tiefe stets um die acht bis zehn Grad Celsius vor. Die sind an kalten Wintertagen an der Erdoberfläche sehr willkommen. Die genaue Wirkungsweise hat
durchaus etwas Kompliziertes. Das eingesetzte Kältemittel verdunstet bei fünf Grad (die Techniker geben die Temperatur in Kelvin an). Es wird zu einem Gas. Ein Verdichter komprimiert das Gas, ähnlich wie
bei einer Luftpumpe, es entsteht eine Wärme von bis zu 70 Grad. Über einen Wärmetauscher gelangt diese Wärme in das Haus. Kurz gefasst: Druck steigt, Temperatur steigt.
Über einen zweiten Wärmetauscher wird die Temperatur wieder heruntergefahren, das heiße Gas kühlt sich ab, entspannt sich, wird flüssig und die Sache geht von vorne los. "Und wenn sie nicht gestorben sind ...", scherzt die studierte Verfahrenstechnikerin, um
die Endlosschleife der Abläufe deutlich zu machen.
Erdwärmepumpen können auch zur Kühlung genutzt werden
"Die Technik ist inzwischen frei von Kinderkrankheiten. Sie ist ausgefeilt. Überraschungen sind nicht mehr zu erwarten", ist sich die Diplom-Ingenieurin sicher. Allerdings wird die Erdwärmepumpe über elektrische Energie, sprich Strom angetrieben. Unterm Strich kann sich der Hausherr oder die Hausherrin bis zu 75 Prozent mit Wärme
aus der Erde versorgen, 25 Prozent der für eine behagliche Stube nötigen Energie kommen aus der Steckdose.
Bei einer Fußbodenheizung kann eine Erdwärmepumpe im Sommer übrigens auch als Kühlung der Räume genutzt werden. Zudem werden so die im Winter entnommenen Wärmegrade im Sommer wieder in die Erde gebracht. Die Erde dankt es im nächsten Winter.
Es gibt auch Pumpen, die mit Grundwasser als Wärmetransporter
arbeiten. Deren Einsatz und Lebensdauer hängt in entscheidendem Maß von der Qualität des Grundwassers ab. Luft-Wasser Wärmepumpen wiederum arbeiten mit der Außenluft. Dabei werden der Luft fünf Grad Temperatur entzogen, um einen gewünschten
thermodynamischen Kreislauf in Gang zu setzen.
Laut der deutschen Energieeinsparverordnung müssen bei Neubauten bestimmte energetische Voraussetzungen erfüllt werden. Wärmepumpen können dabei effektiv zum Zuge kommen. Bauherren sollten sich konkret beraten lassen.
