Wärme bereitstellen mit der Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe stellt auf kostengünstige und klimaschonende Weise Wärmeenergie zum Beheizen von Räumen und Erwärmen von Nutz- und Trinkwasser bereit. Sie entnimmt dazu thermische Energie aus einer Wärmequelle in der Umwelt – etwa aus dem Erdreich, einem Grundwasservorkommen oder dem Abwasser – und hebt deren Temperatur auf das für den jeweiligen Verwendungszweck benötigte Niveau an. Je höher dabei die Temperatur der Wärmequelle ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
Der Bestandteil der Pumpe, welcher die Wärmeentnahme ermöglicht, ist der Wärmeübertrager. Dabei handelt es sich um ein Rohrsystem, das durch die Wärmequelle verläuft, also zum Beispiel durch eine warme Erdschicht, durch warmes Grundwasser oder durch die Kanalisation. In diesem Rohrsystem fließt ein Kältemittel, das sogenannte Wärmeträgermedium. Dieses entzieht der Wärmequelle Energie, erwärmt sich dabei selbst und verdampft bereits bei niedrigen Temperaturen. Weil der Wärmeträger nicht direkt mit der eigentlichen Quelle in Kontakt kommt, ist eine Verunreinigung ausgeschlossen.
Hat das Wärmeträgermedium das Rohrsystem passiert und dabei Energie aufgenommen, fließt es anschließend zur eigentlichen Wärmepumpe. Hier erhöht ein Verdichter Druck und Temperatur des Dampfes unter Einsatz elektrischer Energie weiter und hebt so die Wärme auf das benötigte Temperaturniveau an. Das heiße Arbeitsmedium gibt dann in einem Wärmetauscher seine thermische Energie an den Heizkreislauf ab. So lassen sich ein Wärmespeicher, ein Heizungssystem oder auch ein Fernwärmenetz mit Wärme versorgen. Das Kältemittel im Kreislauf kühlt sich dabei wieder ab und kondensiert. In einem weiteren Schritt wird es durch Druckabbau entspannt und es steht schließlich bereit, um erneut Wärme aufzunehmen.
Die universelle Technologie ist mit verschiedenen Wärmequellen kombinierbar. Während Erdwärmepumpen am geläufigsten sind, können auch Grundwasservorkommen und sogar die Umgebungsluft als Wärmequellen genutzt werden. Eine erprobte und besonders effiziente, aber noch immer vergleichsweise seltene Variante setzt hingegen auf Abwasser als Wärmequelle, denn dieses bietet zwei große Vorteile: Es hat eine ganzjährig gleichbleibende, vergleichsweise hohe Temperatur und ist überall dort verfügbar, wo Menschen leben und arbeiten.
Wann sind Wärmepumpen die richtige Wahl?
Wärmepumpen haben, anders als andere Technologien zur Bereitstellung von Wärme, nur einen geringen Rohstoffverbrauch. Denn die Wärme wird nicht durch das Verbrennen eines Energieträgers wie Heizöl oder Erdgas freigesetzt, sondern stattdessen unter Einsatz von elektrischer Energie aus einer kostenlos verfügbaren und praktisch unerschöpflichen Wärmequelle gewonnen. Effiziente Anlagen sind dabei in der Lage, je investierter Kilowattstunde elektrischer Energie vier oder mehr Kilowattstunden Wärmeenergie bereitzustellen.
Die CO2-Emissionen von Wärmepumpen beschränken sich somit auf die Produktion des benötigten Stroms. Wenn dieser mithilfe erneuerbarer Energien wie Windkraft oder Solarenergie erzeugt wird, kann das Gerät CO2– und klimaneutral arbeiten. Zudem sinken durch die Rohstoffeinsparungen die Kosten für die Bereitstellung der Wärme. Nutzt die Wärmepumpe Abwasser als Energiequelle, können auf diese Weise sogar negative CO2-Vermeidungskosten entstehen.
Der Einsatz von Wärmepumpen lohnt sich überall dort, wo Wärme auf kostengünstige und umweltfreundliche Weise bereitgestellt werden soll. Voraussetzung ist lediglich das Vorhandensein einer erschließbaren Wärmequelle mit ausreichend hoher Temperatur in räumlicher Nähe zum Wärmekunden. Hier liegt ein weiterer großer Vorteil der Abwasserwärmepumpe: Abwasser verfügt über eine ganzjährig hohe Temperatur von 10 bis 12° C im Winter und 17 bis 20° C im Sommer. Es ist zudem genau dort vorhanden, wo Menschen leben und arbeiten und wo somit auch Wärme benötigt wird. Die Verwendung moderner Heizsysteme, die vergleichsweise niedrige Vorlauftemperaturen benötigen, steigern die Effizienz dieser Technologie zusätzlich. Im Sommer spielen viele Wärmepumpen sogar noch einen weiteren Vorteil aus. Sie können per Knopfdruck „umgedreht“ werden. Dann wärmen sie nicht mehr ein Gebäude, sondern kühlen es. Weniger gut geeignet sind Wärmepumpen lediglich für das Bereitstellen von Prozesswärme für die Industrie.
Wärmepumpen sind nach dem Gebäude-Energie-Gesetz förderfähig
Als eine Form der erneuerbaren Energien erfüllen Wärmepumpen die Anforderungen des neuen Gebäude-Energie-Gesetzes (GEG) und sind durch Bund und Länder förderfähig. Egal, ob Heizwärme und Warmwasser für ein Wohngebäude, eine Schule, ein Quartier oder ein Krankenhaus benötigt werden oder gleich ein ganzer Stadtteil mit Fernwärme versorgt werden soll – die Wärmepumpentechnologie stellt eine vielseitige Lösung für vielfältige Herausforderungen dar.
Sie interessieren sich für den Einsatz von Wärmepumpen und insbesondere für die Nutzung von Energie aus Abwasser, um auf moderne und umweltschonende Weise zu heizen? Kontaktieren Sie uns! Als eines der weltweit führenden Unternehmen im Bereich der Energiegewinnung aus Abwasser steht Ihnen die UHRIG Energie GmbH mit Rat und Tat zur Seite!
