Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Grundwasser statt Luft
Die durch die Änderung des Gebäudeenergiegesetzes angefachte öffentliche Diskussion über Wärmepumpen dreht sich fast ausschließlich um Anlagen, die die Außentemperatur als Wärmequelle nutzen. Doch in vielen Fällen, besonders außerhalb von Ballungsräumen, kann die Nutzung von Grundwasser als Energieträger besonders günstig sein. Unschlagbar günstig sein dürfte eine solche Wasser/Wasser-Wärmepumpenanlage in Verbindung mit einer Niedertemperatur-Fußbodenheizung und einer Vorlauftemperatur von nicht mehr als 35 °C. Jahresarbeitszahlen (JAZ) von 5 und mehr dürften damit durchaus möglich sein.
„Die Wärmepumpe hat ihre Markteinführung bereits lange hinter sich“, schreibt der ZVEH. „Dabei gab es in den Anfangszeiten herbe Rückschläge. Dies lag unter anderem daran, dass sie in den frühen 80er Jahren noch nicht ausgereift waren und es nur wenige gut ausgebildete Experten gab.“ Als Folge sei die Wärmepumpe dann zunächst einmal vom Markt verschwunden, heißt es weiter. Erst einige Jahre später sei ihr ein Comeback gelungen. Mit großem Erfolg, wie Absatzzahlen des Bundesverbandes Wärmepumpen (BWP) zeigen. Auch das erste Quartal 2023 sei sehr gut verlaufen, berichtete BWP-Pressesprecherin Katja Weinhold. Abgestimmte und belastbare Angaben für die weiteren Quartale könne sie aber noch nicht nennen.
Die Klage über mangelhafte Ausbildung, die zu den herben Rückschlägen beigetragen habe, zielte damals wohl nicht in erster Linie auf das Personal der Wärmepumpenhersteller; sie waren vielfach aus der Kältemaschinenindustrie gekommen und hatten von dort jede Menge Know-how mitgebracht. Der Schwachpunkt lag vielmehr zu einem nicht unerheblichen Teil bei den Elektro- und Heizungsinstallateuren, für die die Planung, Dimensionierung und Installation von Wärmepumpenanlagen absolutes Neuland war. Hinzu kam, dass sie für die Erschließung und Aufbereitung der Wärmequelle – damals meistens Grundwasser oder Erdreich, weniger Außenluft – auf in gleichem Maße unerfahrene Brunnenbauer zurückgreifen mussten. Das hat sich erfreulicherweise geändert. Heute gibt es genügend qualifizierte Brunnenbauunternehmen, die ihr Metier bestens beherrschen. Für den Wärmepumpen-Installateur sollte es aber selbstverständlich sein, sich auch selbst mit diesem Teil der Wärmepumpenanlage auseinanderzusetzen. Denn nur dann wird er in der Lage sein, Fehler zu erkennen und zu vermeiden, und zwar am besten nicht erst in der Ausführungs-, sondern schon in der Planungsphase. Dazu sollen die folgenden Ausführungen beitragen.
Grundwasser als Wärmequelle
Die Leistungszahl und damit auch die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe hängen entscheidend von der Differenz zwischen der Temperatur der Wärmequelle und derjenigen der Vorlauftemperatur des Heizungssystems ab – je kleiner diese Differenz, desto besser die Effizienzwerte. Dieser Zusammenhang verweist auf einen wesentlichen Vorteil von Wasser/Wasser-Wärmepumpen: Während Luft/Wasser-Wärmepumpen mit dem Nachteil leben müssen, dass gerade in den Zeiten des höchsten Wärmebedarfs die Wärmequelle Luft oft Minustemperaturen aufweist, verharrt die Temperatur des Grundwassers ab einer gewissen Tiefe auch bei extrem niedriger Außentemperatur relativ konstant im Plusbereich, nämlich bei rund 10 °C.
Für die Ankoppelung der Wärmepumpe an die Wärmeenergie des Grundwassers gibt es zwei Möglichkeiten: Die Förderung des energiereichen Grundwassers aus einem Filterbrunnen direkt zur Wärmepumpe und zurück, oder die Wärmeentnahme über eine vertikale Erdwärmesonde (Bild). Beide Verfahren erfordern die Niederbringung eines oder mehrerer Bohrungen bis in wasserführende Schichten. Einen kleinen Überblick darüber, wie sie funktionieren, welchen Bedingungen sie unterliegen und wie sie installiert werden, sollen die folgenden Ausführungen geben.
Autor: Wilhelm Wilming
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