Wärmepumpe im Gebäudebereich

Eine Wärmepumpe im Gebäudebereich ist eine Maschine zur Erzeugung von Wärme und Kälte für Gebäude. Für die Erzeugung von Wärme und Kälte wird über eine Wärmepumpe technische Arbeit aufgewendet. Für die Erzeugung von Wärme wird diese von einen tieferen Temperaturniveau auf ein höheres angehoben. Für Erzeugung von Kälte wird Wärme von einem hohen Temperaturniveau auf ein tieferes Temperaturniveau gebracht. Der Prozess einer Wärmepumpe entspricht einem umgekehrten Kraft-Wärme-Prozess. Die Wärmequelle für den Prozess befindet sich auf dem tiefen Temperaturniveau. Wärmequellen sind Außenluft, Wasser, Erdreich und direkte Sonneneinstrahlung. Zudem sind weitere Wärmequellen wie Abwasser, Abluft und Prozesswärme geeignet. Wärmepumpen arbeiten effektiv wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der abzugebenden Wärme gering ist.

Wärmepumpen können somit zum Heizen, Kühlen und für die Trinkwarmwassererwärmung in Gebäuden genutzt werden. Typen von Wärmepumpen sind die Kompressionswärmepumpe und die Absorptionswärmepumpe.

zum Beheizen von Gebäuden werden typischerweise Wärmequellen wie Außenluft, Erdwärme oder Wasser genutzt. Sofern Gebäude mit Lüftungsanlagen ausgerüstet sind, kann auch die Abluft als Wärmequelle genutzt werden. Zudem eignet sich die Wärme der Abgase von konventionellen Wärmerzeugern als Wärmequelle. Zur Trinkwarmwasserversorgung muss ein höheres Temperaturniveau erreicht werden. Das Trinkwarmwasser wird dafür über ein separates oder integriertes System weiter nacherhitzt. Die industrielle und gewerbliche Anwendung von Wärmepumpen ist die Bereitstellung von Prozesswärme. Als Wärmequelle kann oft Abwärme aus den internen Prozessen genutzt werden. Das Kühlen von Gebäuden erfolgt über die Umkehrung des Kraft-Wärme-Prozesses der Wärmepumpe. Dafür muss jedoch eine modifizierte Wärmepumpe eingesetzt werden.

Wärmepumpen werden oft in Neubauten als Wärmeerzeuger eingesetzt. Aber auch in Bestandsgebäuden können Wärmepumpen nachgerüstet werden. Bestehende Heizsysteme können je nach Anwendungsfall weiter genutzt werden. Wärmepumpen können nur bei niedrigen Vorlauftemperaturen von ca. 55 °C effizient betrieben werden. Die Voraussetzung zu Nutzung von Wärmepumpen ist daher ein guter Dämmstandard des Gebäudes. Auch die Heizkörper des Gebäudes müssen über eine ausreichende Fläche verfügen. Für spezielle Anwendungen stehen auch Hochtemperaturwärmepumpen zur Verfügung. Somit können auch höhere Vorlauftemperaturen bei guter Effizienz erreicht werden.

Englische Übersetzung(en):

heat pump applications in buildings