Diese Vorteile bieten Hochtemperatur-Wärmepumpen
Wärmepumpen punkten im Neubau und auch im Altbau. Warum Hochtemperatur-Wärmepumpen bei der Heizungsmodernisierung eine umweltschonende Alternative sind, erläutern wir dir hier.
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Normale oder Hochtemperatur-Wärmepumpe?
Für den Klimaschutz sind Wärmepumpen unverzichtbar, denn sie heizen mit viel kostenloser erneuerbarer Energie. Dabei handelt es sich um in der Luft, im Boden und im Wasser gespeicherte Wärme. Im Wärmepumpenkreislauf fließt eine Flüssigkeit (Kältemittel), die unter Druck gesetzt selbst aus Minusgraden noch Heizwärme macht. Dazu benötigt die Wärmepumpe im Neubau etwa 25 Prozent elektrische Energie und 75 Prozent Umweltwärme. Bei Hochtemperatur-Wärmepumpen ist das Verhältnis etwas anders: 40 Prozent Strom und 60 Prozent Umweltwärme. Aber es funktioniert und ist auch wirtschaftlich möglich.
Wärmepumpen sind in Neubauten Standard, denn hier genügen Vorlauftemperaturen von 30 bis 35 Grad Celsius vollkommen, um mittels Flächenheizsystem das Haus mit Wärme zu versorgen. Wenn du in einem gut gedämmten Altbau wohnst, klappt das in Kombination mit einer Fußbodenheizung ebenfalls sehr gut. Wohnst du hingegen in einem schlecht gedämmten Haus, in dem womöglich noch die vorhandenen alten Heizkörper weiterverwendet werden sollen, kannst du diese Systeme leider nicht wirtschaftlich betreiben. Sie benötigen hohe Vorlauftemperaturen von 65 Grad Celsius und mehr. Normale Wärmepumpen stoßen hier an ihre Grenzen. Und das ist das Stichwort für die Hochtemperatur-Wärmepumpe. Sie liefert die hohen Vorlauftemperaturen, die für Heizkörper erforderlich sind, und arbeitet dabei auch wirtschaftlich. Wenn bei dir eine Modernisierung der Heizung ansteht, lohnt es sich durchaus, darüber nachzudenken, die alte Öl- oder Gasheizung durch eine nachhaltige und saubere Wärmepumpe auszutauschen.
Hochtemperatur funktioniert mit jeder Wärmequelle
Wie bei konventionellen Wärmepumpen ist die Effizienz einer Hochtemperatur-Wärmepumpe von der gewählten Wärmequelle abhängig. So benötigt eine Luft-Wasser-Hochtemperatur-Wärmepumpe mehr elektrische Energie als Sole-Wasser-Hochtemperatur-Wärmepumpen. Denn selbst im Winter haben Erdreich und Grundwasser eine Temperatur von etwa plus 10 Grad Celsius. Außenluft hingegen bewegt sich oft in den Minusgraden.
Über 80 Grad Celsius Vorlauftemperaturen
Aufgrund ihrer Technik ist die Hochtemperatur-Wärmepumpe in der Lage, die aus der Umwelt aufgenommene Wärme auf ein sehr hohes Temperaturniveau zu bringen. Es sind Temperaturen von 80 bis 100 Grad Celsius möglich. Einsatzbereiche sind Altbauten, beispielsweise mit alten Heizkörpern, sowie Gewerbe und Industrie. Wobei hier der Fokus auf der Modernisierung einer Heizung im Altbau liegt. Es gibt 3 Hochtemperatur-Wärmepumpen-Varianten:
- Wärmepumpen mit zweifachem Kreisprozess
- Heißgas-Wärmepumpen
- CO2 -Wärmepumpen
Hochtemperatur-Wärmepumpe mit zweifachem Kreisprozess
Meist kommt die Hochtemperatur-Wärmepumpe mit 2 nacheinander ablaufenden Kreisprozessen zum Einsatz. Dabei wird der Verflüssiger des ersten Kreisprozesses zum Verdampfer (Wärmetauscher) des zweiten. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Verdichter, die Ventile und die Kältemittel mit den verschiedenen Anforderungen gut zurechtkommen und ein effizienter Betrieb möglich ist.
Oft finden 2 verschiedene Kältemittel Verwendung, deren Eigenschaften auf das jeweils erforderliche Temperaturniveau angepasst sind. Im ersten Kreisprozess wird die Temperatur zum Beispiel auf 40 Grad Celsius gebracht und im zweiten Kreisprozess auf 65 Grad Celsius erhöht.
Heißgas-Wärmepumpen
Wie bereits geschildert, arbeitet eine Wärmepumpe mit niedrigen Vorlauftemperaturen um die 35 Grad Celsius grundsätzlich sehr wirtschaftlich. Wenn du aber Temperaturen für Dusche oder Badewasser benötigst, reicht das nicht aus. Damit du Temperaturen um die 50 Grad Celsius erreichst, muss der Betriebsdruck erhöht werden. Dafür wird jedoch mehr elektrische Energie benötigt. Zudem belastet das den Kompressor zusätzlich. Die Heißgasladetechnik hilft, diese Probleme zu lösen.
Etwa 10 Prozent der Leistung innerhalb des Kältekreislaufs der Wärmepumpe können auf ein Temperaturniveau von 60 bis 65 Grad Celsius angehoben werden. Damit du diese hohen Temperaturen nutzen kannst, sind ein zweiter Wärmeübertrager und ein Pufferspeicher erforderlich. Der zweite Wärmeübertrager speist die höhere Temperatur in den oberen Bereich des Pufferspeichers ein. Es wird also erst das Heizungswasser im Pufferspeicher erwärmt. Sobald du beispielsweise Warmwasser für die Dusche anforderst, wird über den zweiten Plattenwärmetauscher das Trinkwasser erhitzt.
Übrigens: Heißgas nennt man das Kältemittel, sobald es durch Verdichtung dampfförmig ist und eine hohe Temperatur angenommen hat, also heiß ist. Direkt am Verdichter liegt die Heißgastemperatur noch etwa 20 Grad Celsius über der Temperatur, mit der es in den Verflüssiger strömt. Diese hohen Temperaturen nimmt der zusätzliche Wärmetauscher auf, um den oberen Bereich des Frischwasserspeichers aufzuheizen. Mittels dieser Heißgasladetechnik (HGL-Technik) ist es möglich, dass die Wärmepumpe niedrige Vorlauftemperaturen von 35 Grad Celsius für die Fußboden- und Wandheizung oder Flächenheizkörper zur Verfügung stellt und gleichzeitig auch 60 Grad Celsius heißes Brauchwasser, ohne dass dies zulasten der Leistungszahl der Wärmepumpe geht.
CO2-Hochtemperatur-Wärmepumpe
Diese Hochtemperatur-Wärmepumpen sind in der Herstellung sehr aufwendig und werden vor allem in der Industrie eingesetzt. Um Vorlauftemperaturen bis 90 Grad Celsius für Heiz- und Prozesswärme bereitstellen zu können, wird hier das natürliche Kältemittel R744 (CO2) verwendet. Mit CO2 ist es möglich, aus industrieller Abwärme und Abwasser, die Temperaturen von etwa 35 Grad Celsius haben, hohe Temperaturen zu erzeugen. Durch diese Art der Wärmerückgewinnung tragen CO2-Hochtemperatur-Wärmepumpen dazu bei, den Primärenergiebedarf und somit die CO2-Emissionen zu reduzieren.
Kosten für den Einsatz im Einfamilienhaus
Was du für eine moderne Hochtemperatur-Wärmepumpe genau bezahlen musst, hängt natürlich von der erforderlichen Heizleistung und der Wärmequellenerschließung ab. Für dein Einfamilienhaus bekommst du eine Hochtemperatur-Wärmepumpe für etwa 8.000 bis 12.000 Euro. Diese Preise sind ohne Wärmequellenerschließung und Installation. Wärmepumpen sind geschlossene Systeme, daher sind Installation und Inbetriebnahme relativ einfach.
Förderung
Wenn du deine alte Heizung modernisieren möchtest, ist aktuell der Zeitpunkt ideal. Die staatlichen Fördersummen sind so hoch wie noch nie. Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) sind Fördersätze von bis zu 45 Prozent möglich. Für dein Fördervorhaben kannst du dich zwischen einer Zuschuss- oder Kreditförderung entscheiden. Zuschüsse beantragst du beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), Kredite laufen über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in Zusammenarbeit mit den Hausbanken.
