Startseite » Technik » Entwicklung »

Wärmepumpen verstärkt nachgefragt

Eisspeicher kombiniert Wärmequellen
Wärmepumpen verstärkt nachgefragt

Bei der Frage nach der Wärmequelle für Wärmepumpen bieten sich Eisspeicher als Alternative zu Erdbohrungen oder Grundwassernutzung an. Hier ein Blick in einen geöffneten Eisspeicher Bild: Viessmann
Wärmepumpen liegen im Trend. Angesichts steigender Nachfrage raten Experten, auf Qualität der Produkte, der Planung und der Installation zu achten. Bei der Frage nach der Wärmequelle bieten sich auch Eisspeicher an. Ein Wärmequellenmanagement sorgt für die effiziente Erschließung aus unterschiedlichen Medien.

Neue Hoffnung für die Wärmepumpen-Branche: Nach dem Rekordjahr 2008 mit einem Absatz von 62 500 Heizungswärmepumpen musste sie 2009 und 2010 zwei Dämpfer verbuchen. Doch vergangenes Jahr belebte sich die Nachfrage nach Wärmepumpen wieder, nach Angaben des BDH (Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik) um plus 12 % auf über 57 000 Stück. Damit lag der Anteil der Wärmepumpen am Heizungsmarkt in 2011 bei 9 %.

Wärmepumpen haben sich zu einem etablierten Geschäftsfeld entwickelt, bekräftigt denn auch Dr. Frank Schmidt, Geschäftsführer Viessmann Wärmepumpen und Vorstandsmitglied beim BWP (Bundesverband Wärmepumpe). Können sie doch 65 % bis 80 % des Wärmebedarfs eines Gebäudes aus der Umgebung (wie Luft, Erdwärme oder Grundwasser) generieren. So seien allein in Deutschland bereits rund 500 000 Heizungswärmepumpen installiert. Hinzu kämen noch Brauchwasser-Wärmepumpen sowie Luft/Luft-Systeme, die zumeist im Gewerbe eingesetzt würden.
Auch wenn sich die Branche im Aufwind spürt – die Wärmepumpe werde immer noch mit einem gewissen Argwohn betrachtet, räumt Schmidt ein. Deshalb spiele die Qualität der Planung, der Produkte und der Installation eine große Rolle. Die Branche könne sich Probleme in der Praxis nicht erlauben. Als Negativbeispiel nennt er unpassende Installationen, wenn die Wärmepumpe beispielsweise dort eingesetzt wird, wo eine Radiatorenheizung vorhanden ist, die 65 °C Vorlauftemperatur benötigt. Dies führe aufgrund des hohen Temperaturhubs zu schlechter Effizienz, was am Ende vom Kunden so weitererzählt wird. „Wenn man versucht, mit einer Luft/Wasser-Wärmepumpe bei minus 15 °C Lufttemperatur 65 °C Vorlauftemperatur zu schaffen, dann wird das nicht gut gehen. Das empfiehlt auch niemand.“
Qualität sei auch bei Einsatz der Geothermie gefragt, unterstreicht Prof. Dr. Simone Walker-Hertkorn von der Hochschule Deggendorf. Besonders rät sie davon ab, bei der Auslegung von Erdwärmesonden auf Pauschalwerte zu vertrauen. Dies werde der Komplexität geothermischer Anlagen nicht gerecht. „Für die langfristige Betriebssicherheit und für die Ausführung effizienter und damit wirtschaftlicher Anlagen bedarf es einer angemessenen geothermischen Planung“, meint Walker-Hertkorn.
Eine gewichtige Rolle für die Nutzung der Geothermie spielen auch die Genehmigungsbehörden. Stichworte sind Bohrtiefen, Wärmeträger oder das Verbot von Erdsonden in Wasserschutzgebieten. Als eine „sinnvolle Alternative“ zu Erdsonden oder der Grundwassernutzung bieten sich Eisspeicher an, berichtet Adrian Schaufert von der Schnepf Planungsgruppe Energietechnik. So gibt es bereits Versorgungskonzepte, bei dem mit Hilfe des Eisspeichers ein Gebäude sowohl passiv als auch aktiv beheizt oder gekühlt werden kann.
„Besonders in Gebieten, in denen schlechte Untergrundverhältnisse sowie schlechte Grundwasserqualitäten herrschen oder Geothermieanlagen aufgrund von Schutzgebieten verboten sind, ist eine Eisspeicheranlage gut einsetzbar“, betont Schaufert. Das Eisspeichersystem erschließt gleich mehrere Wärmequellen: so nutzt es die Umgebungsluft, das Erdreich sowie die solare Einstrahlung, und zudem auch noch die Kristallisationsenergie von Wasser. Ein einer Regenwasserzisterne ähnelnder Betonbehälter wird dazu direkt unterhalb der Erdoberfläche vergraben und mit unbehandeltem Leitungswasser gefüllt. „Da keine tiefen Bohrungen für Erdwärmesonden gesetzt werden müssen und das Leitungswasser für das Grundwasser völlig unbedenklich ist, kann der Eisspeicher ohne behördliche Genehmigung betrieben werden“, heißt es bei Viessmann.
Ein Wärmetauscher aus Kunststoffrohr überträgt Wärme aus der Außenluft und solare Strahlungswärme auf den Speicherinhalt. Erdwärme gelangt über die Behälterwand in das Innere. Über einen zweiten Wärmeübertrager bezieht die Wärmepumpe die Energie zum Heizen und zur Trinkwassererwärmung.
Zur Anlage gehört neben einer Sole/Wasser-Wärmepumpe und dem Eisspeicher auch ein Solar-Luftabsorber. Der unverglaste Absorber sammelt aus der Umgebungsluft und der Sonneneinstrahlung Wärme. Diese Energie wird bevorzugt der Wärmepumpe direkt zugeführt. Gibt es über den aktuellen Bedarf hinaus ein Energieangebot, so wird dieses in den Eisspeicher eingebracht und dort gespeichert. Ein Wärmequellenmanagement entscheidet, welche Wärmequelle – Solar-Luftabsorber oder Eisspeicher – die jeweils höhere Temperatur aufweist. Reicht die Energiezufuhr aus der Umgebung nicht aus, um den Wärmebedarf zu decken, wird dem Speicherinhalt die Energie von der Wärmepumpe nach und nach entzogen und das Wasser bis auf 0°C abgekühlt.
Der bei weiterer Wärmeentnahme entstehende Vereisungsprozess ist gewollt, denn der Phasenwechsel von Wasser zu Eis bringt einen weiteren Energiegewinn – die Kristallisationsenergie. „Das ist die gleiche Energiemenge, die frei wird, wenn eine gleich große Wassermenge von 80 °C auf 0 °C abgekühlt wird“, unterstreicht Viessmann.
Robert Donnerbauer Fachjournalist in Frankenberg (Eder)
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
Ausgabe
19.2021
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Tipps der Redaktion

Unsere Technik-Empfehlungen für Sie

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Aktuelle Whitepaper aus der Industrie

Unsere Partner

Starke Zeitschrift – starke Partner


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de