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Luftwärmepumpen: Effiziente und nachhaltige Nutzung von Umweltwärme

Umweltwärme bezieht sich auf die natürliche Wärmeenergie, die in der Umwelt vorhanden ist. Sie entsteht durch verschiedene Quellen, wie beispielsweise Sonnenstrahlung, Erdwärme, Abwärme von Industrieanlagen oder sogar die Wärme, die von Menschen und Tieren abgegeben wird. Diese Energiequelle ist deswegen so interessant, weil sie in mehr oder minder unbegrenzter Kapazität bereits vorhanden ist und sie sich effizient, C02-neutral und günstig nutzen lässt. Die Nutzung dieser Wärme ist also die wohl sinnvollste Alternative zu fossilen Brennstoffen, deren Menge natürlich limitiert ist und die uns auch anderweitig vor Herausforderungen stellt.
Autor
Marlon Melzer
Aktualisiert am
Lesezeit
4 min

Welche Arten gibt es von Umweltwärme?

  1. Die Sonne ist die Hauptquelle der Umweltwärme. Durch die Sonnenstrahlung erwärmt sich die Erdoberfläche, und diese Wärmeenergie wird in die Umgebung abgegeben. Die Sonnenstrahlung kann auch zur Erzeugung von Solarenergie genutzt werden, indem sie in Solarzellen eingefangen wird.

  2. Erdwärme ist eine weitere wichtige Quelle von Umweltwärme: Im Inneren der Erde herrschen hohe Temperaturen, und diese Wärmeenergie kann durch geothermische Kraftwerke und Tiefenbohrungen genutzt werden. Geothermische Energienutzung basiert auf der Nutzung von unterirdischen Wärmequellen, um Strom zu erzeugen oder Gebäude zu heizen.

  3. Abwärme von Industrieanlagen oder Haushalten ist ebenfalls eine Form von Umweltwärme, auch wenn sie nicht im selben Sinne „natürlich“ vorhanden ist wie andere Formen. Bei vielen industriellen Prozessen entsteht Wärme als Nebenprodukt, die dann oft ungenutzt in die Umwelt abgegeben wird. Es gibt jedoch auch Technologien, die diese Abwärme erfassen und zur Strom- oder Wärmeerzeugung verwenden können, was die Energieeffizienz erhöht.

  4. Umweltwärme kann auch für Heizzwecke genutzt werden, indem Wärmepumpen eingesetzt werden. Wärmepumpen nutzen die vorhandene Wärmeenergie aus der Umwelt (z. B. aus der Luft, dem Boden oder dem Wasser) und wandeln sie in nutzbare Wärme für Gebäudeheizung und / oder Warmwasserbereitung um.

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Die Luftwärmepumpe: Der Allrounder unter den Systemen

Luftwärmepumpen sind dabei aus verschiedenen Gründen besonders interessant:

  1. Verfügbarkeit: Die Luft als Wärmequelle ist nahezu überall vorhanden. Im Gegensatz zu Erdwärme oder Grundwasser, die spezifische geografische Voraussetzungen und behördliche Voraussetzungen erfordern, kann die Luftwärmepumpe in den meisten Regionen kostenlos und in schier unendlicher Menge genutzt werden.

  2. Einfache Installation: Luftwärmepumpen erfordern keine aufwendigen Bohrungen oder den Zugang zu Grundwasserquellen, wie es bei Erdwärmepumpen oder Grundwasserwärmepumpen der Fall ist. Dadurch ist die Installation einfacher und meist einiges kostengünstiger.

  3. Platzersparnis: Im Vergleich zu anderen Arten von Wärmepumpen benötigen Luftwärmepumpen weniger Platz. Sie bestehen aus einer Außeneinheit, die in der Regel vor  Außenwand oder auf dem Dach montiert wird,und einem System aus Speichern (Trinkwasser und/oder Pufferspeicher) und anderen notwendigen Komponenten. Dadurch eignen sie sich auch für Häuser mit begrenztem Platzangebot und können einfacher in einer bestehenden Immobilie nachgerüstet werden.

  4. Flexibilität: Luftwärmepumpen können sowohl für die Raumheizung als auch für die Warmwasserbereitung eingesetzt werden. Sie können das ganze Jahr über betrieben werden und sowohl im Winter zum Heizen als auch im Sommer zum Kühlen verwendet werden. Dies macht sie zu einer vielseitigen Lösung für den Einsatz in Wohn- und Gewerbegebäuden, die die klassische Heizung um die Kühlmöglichkeit erweitert.

  5. Energieeffizienz: Moderne Luftwärmepumpen nutzen fortschrittliche Technologien, um die Energieeffizienz zu maximieren. Durch den Einsatz von Inverter-Technologie und optimierten Komponenten können sie mehr Wärmeenergie erzeugen, als sie elektrische Energie verbrauchen. Dadurch können sie den Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten senken und einen erheblichen Beitrag zum Umweltschutz leisten. 

  6. Niedrige Betriebskosten: Da Luftwärmepumpen einen Großteil ihrer Wärmeenergie aus der Umgebungsluft gewinnen, die kostenlos verfügbar ist, fallen die Betriebskosten im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen deutlich niedriger aus. Ein Schornsteinfeger muss bei einer Wärmepumpe gar nicht mehr anrücken und die Wartung wird im Allgemeinen deutlich günstiger.

Dies ist besonders attraktiv, da die Preise für fossile Brennstoffe wie Öl und Gas steigen und die Nutzung erneuerbarer Energien gefördert wird. Dieser Effekt kann abermals gesteigert werden, indem man die Luftwärmepumpe mit günstigem und klimaneutralem Strom aus der Photovoltaikanlage vom Dach betreibt.

Aufgrund dieser Vorteile sind Luftwärmepumpen eine beliebte Wahl für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden, insbesondere in Gegenden, in denen andere Wärmequellen nicht verfügbar oder nicht wirtschaftlich sind und hohe behördliche Auflagen gelten. Sie bieten eine effiziente und nachhaltige Lösung zur Nutzung der Umweltwärme aus der Luft.

Weitere Artikel zum Thema Wärmepumpe:

    Wie funktioniert die Luft-Wärmepumpe?

    1. Die Luftwärmepumpe enthält einen Ventilator, der Luft von außen ansaugt.

    2. Die angesaugte Luft strömt über einen Wärmeüberträger, den sogenannten Verdampfer. Dort befindet sich ein Kältemittel, das bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft.

    3. Durch den Kontakt mit der warmen Luft erwärmt sich das Kältemittel im Verdampfer und wechselt vom flüssigen in den gasförmigen Zustand.

    4. Das gasförmige Kältemittel wird dann von einem Kompressor komprimiert, wodurch sich die Temperatur des Kältemittels weiter erhöht.

    5. Das erhitzte Gas strömt durch einen weiteren Wärmeübertrager, den sog. Kondensator. Dort gibt es seine Wärmeenergie an das Heizsystem ab, beispielsweise an die Heizkörper, die Fußbodenheizung und die Warmwasserbereitung.

    6. Nachdem das Kältemittel seine Wärme abgegeben hat, ändert es seinen Aggregatzustand von gasförmig zu flüssig.

    7. Das flüssige Kältemittel fließt nun durch ein Ventil, das den Druck verringert und das Kältemittel abkühlt, um den Kreislauf anschließend erneut zu beginnen.

    Dieser Prozess ermöglicht es der Luftwärmepumpe, Wärmeenergie aus der Außenluft zu entziehen und sie auf ein höheres Temperaturniveau für die Raumheizung und Trinkwassererwärmung  zu bringen. Es handelt sich also um eine effiziente Möglichkeit, um ein Gebäude zu beheizen, da nur wenig externe Energie benötigt wird, um die Energie aus der Umwelt für nutzbare Wärmeenergie zu gewinnen.

    Besonders effizient, umweltfreundlich und günstig arbeitet so eine Luftwärmepumpe, wenn man sie mit günstigem, CO2-neutralen Strom aus der Photovoltaikanlage vom eigenen Dach oder aus dem daran angeschlossenen Solarstromspeicher betreibt.

    Gut zu wissen: Viele Wärmepumpen sind auch imstande, den Wohnraum zu kühlen. Das geschieht, indem die Wärmepumpe dem Wohnraum durch die wärmeabgebenden Flächen Wärme entziehen und sie durch die Außeneinheit abführen. Besonders gut klappt dies mit einer Fußbodenheizung.

    Funktionsweise einer Wärmepumpe: Der Kreislauf der Wärmegewinnung

    Funktionsweise einer Wärmepumpe: Der Kreislauf der Wärmegewinnung

    Wie autark kann man mit Umweltwärme leben?

    Wir Menschen leben in der modernen Gesellschaft in einem System von Abhängigkeiten: Für unsere Lebensmittel sind wir auf Supermärkte und andere Läden angewiesen, Geld verdienen die meisten von uns über ihren Arbeitgeber, die Müllabfuhr holt unseren Müll ab und große Energieversorger sorgen dafür, dass unsere Häuser warm sind und die Waschmaschine mit Strom versorgt wird. 

    In all diesen Szenarien sind wir auf andere Akteure angewiesen; auf deren Preisgestaltung, Verlässlichkeit und diejenigen Einflüsse, die von diesen Akteuren wiederum an uns weitergegeben werden. Streikt der öffentliche Dienst, bleibt der Müll liegen; schlägt die Inflation zu, zahlen wir mehr für unsere Lebensmittel und befindet sich Europa in einer Energiekrise, zahlen wir dem Versorger plötzlich doppelt so viel für unseren Strom.

    Eine hundertprozentige energetische Autarkie zu erlangen ist derzeit noch sehr schwer und funktioniert nur unter perfekten Bedingungen, wie einem ideal gedämmten Haus, das mit der neuesten Technik aus Wärmepumpe, PV-Anlage, Stromspeicher und Wallbox fürs E-Auto ausgestattet ist und obendrein idealen klimatischen Bedingungen. Wir sind jedoch schon an einem Punkt, an dem wir problemlos eine 80-prozentige Autarkie im Eigenheim erreichen können, wobei die Luft-Wasser-Wärmepumpe eine wichtige Rolle einnimmt. 

    Der offenkundige Vorteil für Verbraucherinnen und Verbraucher: Mit modernen Systemlösungen aus Wärmepumpe, PV-Anlage, Stromspeicher, Energiemanager und Wallbox sparen wir nicht nur viel Geld, wir werden auch unabhängig von unsicheren Preisschwankungen. Und eine Ebene darüber wird ein Land mit möglichst autarken Haushalten auch immer unabhängiger von großen Ölkonzernen und Staaten, die unsere Abhängigkeit als Druckmittel nutzen. 

    Bei 1KOMMA5° bieten wir Wärmepumpe, PV-Anlage, Stromspeicher, Energiemanager und Wallbox alles aus einer Hand an. Von der Beratung, Planung bis hin zur Installation - Wir bleiben an deiner Seite. Da wir den bestmöglichen wirtschaftlichen Vorteil für unsere Kundinnen und Kunden wollen, setzen wir ausschließlich auf Luftwärmepumpe. Hol dir noch heute dein persönliches Angebot.

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    FAQ Wärmepumpen

    Hast du noch Fragen?

    Solltest du noch Fragen haben oder dir ein persönliches Gespräch wünschen, melde dich gerne über unser Kontaktformular bei uns.

    Was ist Umweltwärme und wie wird sie genutzt?

    Umweltenergie ist die natürliche Energie, die in der Umgebung vorhanden ist, wie beispielsweise in der Luft, im Boden oder im Grundwasser. Diese Energie kann mithilfe von Wärmepumpen genutzt werden, um Gebäude zu heizen, Wasser zu erwärmen oder sogar Gebäude im Sommer zu kühlen. Die Wärmepumpen gewinnen die Umweltenergie und nutzen sie, um sie für verschiedene Heiz- und Warmwasserbedürfnisse nutzbar zu machen.

    Welche Vorteile bietet die Nutzung von Umweltenergie?

    Die Nutzung von Umweltwärme bietet mehrere Vorteile. Sie ist eine erneuerbare Energiequelle und trägt somit zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zum Klimaschutz bei. Da Umweltwärme praktisch unbegrenzt verfügbar ist, bietet sie langfristige Versorgungssicherheit. Die Verwendung von Wärmepumpen ist auch energieeffizient und kann zu erheblichen Kosteneinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen führen.

    Welche Arten von Wärmepumpen gibt es und welche ist die beste für mein Zuhause?

    Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, darunter Luft-Wasser-Wärmepumpen, Erdwärmepumpen (Geothermie) und Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Die beste Wahl hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe des Gebäudes, dem Wärmebedarf, der Verfügbarkeit von den jeweiligen Energiequellen und dem Budget sowie den behördlichen Auflagen. Als Allrounder sticht dabei besonders die Luftwärmepumpe hervor, die dank technischem Fortschritt inzwischen enorm effizient arbeitet und zudem sehr unproblematisch in der Aufstellung und Installation ist, während sie vergleichsweise günstig in der Anschaffung ist. 

    Ist die Installation einer Umweltwärme-Wärmepumpe teuer?

    Die Kosten für die Installation einer Umweltwärme-Wärmepumpe variieren je nach Art der Wärmepumpe, der Größe des Gebäudes und den örtlichen Gegebenheiten. Obwohl die anfänglichen Investitionskosten möglicherweise höher sind als bei herkömmlichen Heizsystemen, können langfristige Einsparungen bei den Betriebskosten die Investition kompensieren. Zusätzlich gibt es in vielen Ländern staatliche Förderprogramme und Zuschüsse, die die Kosten für die Installation einer Wärmepumpe reduzieren können. Eine clever geplante Systemlösung aus Wärmepumpe, Photovoltaikanlage, Solarstromspeicher, Wallbox und Energiemanager ist im Stande, die eigenen Kosten über einen mittellangen Zeithorizont wieder einzuholen. 

    Ist die Nutzung von Umweltwärme umweltfreundlicher als herkömmliche Heizsysteme?

    Ja, die Nutzung von Umweltwärme ist erheblich umweltfreundlicher als herkömmliche Heizsysteme, insbesondere wenn erneuerbare Energiequellen für die Wärmepumpe verwendet werden. Da Wärmepumpen keine fossilen Brennstoffe verbrennen, entstehen bei ihrer Nutzung keine direkten CO2-Emissionen. Durch den Umstieg auf Umweltwärme kann der individuelle ökologische Fußabdruck reduziert und ein Beitrag zum globalen Klimaschutz geleistet werden. Am umweltfreundlichsten und effizientesten arbeitet die Wärmepumpe, wenn sie mit dem eigenen Solarstrom vom Dach oder aus dem dazugehörigen Solarstromspeicher im Keller versorgt wird.

    Was ist der COP (Coefficient of Performance) einer Wärmepumpe und wie beeinflusst er ihre Effizienz?

    Der COP ist das Verhältnis von abgegebener Heizleistung zur zugeführten elektrischen Leistung einer Wärmepumpe. Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.