Gratis-Energie?

Energie aus Luft, Wasser und Erde

Unsere Umwelt hat so viel Energie, dass man sie eigentlich nur aufsammeln muss. Entsprechend dieser Überlegung wurde auch die dazu passende Technik entwickelt: Wärmepumpen, die auch bei uns im privaten Wohnbaubereich immer beliebter werden. Ausgelöst durch aktuelle Klimaschutzdiskussionen und vor allem durch die Angst vor steigenden Öl- und Gaspreisen verzeichnen Hausanbieter in jüngster Zeit geradezu einen wahren Boom dieser scheinbaren Gratis-Energie-Lieferanten.

Doch damit die Wärme aus Luft, Erde oder Wasser auch in den Häusern genutzt werden kann, muss sie zunächst einmal auf eine höhere Temperatur gebracht werden. Und dazu benötigen die meisten solcher Produkte Strom.

So funktionieren Wärmepumpen
Wärmepumpen sind kompakte Geräte, die sich mit unterschiedlichem Aufwand in ein Heizungssystem einbinden lassen. Im privaten Wohnbereich wird meist eine mit Strom betriebene Kompressionswärmepumpe verwendet. Bei einem solchen System wird die aus Erde, Luft oder Wasser gewonnene Energie über einen Wärmetauscher an den Heizungskreislauf eines Hauses weitergegeben. Dies setzt dann noch die dafür erforderlichen Installationen voraus.

Das Gesamtsystem einer Wärmepumpenheizung besteht aus einer Wärmequellenanlage (z.B. Absorber), der eigentlichen Wärmepumpe und schließlich der Wärmenutzungsanlage (z.B. Fußbodenheizung). In den Heizwasserkreislauf des Hauses gelangt die Wärme über einen Wärmetauscher. Das System arbeitet umso besser, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Wärmeverbraucher ist.

Energielieferanten Luft, Erde und Wasser – wer bringt's?
Die Nutzung der Wärmequelle Luft hat zunächst einmal den großen Vorteil, dass sie den in Vergleich zu anderen Wärmequellen geringsten Erschließungsaufwand mit sich bringt, da naturgemäß keine aufwendigen (und teuren) Erdbohrungen oder Erdbewegungen erforderlich sind. Das ist gut, schlechter ist allerdings, dass die Nutzung der Luftwärme bei den einschlägigen Experten als die energetisch ineffizienteste gilt. Sinkt die Außentemperatur etwa unter minus fünf Grad ab, was im Winter wirklich nichts Ungewöhnliches ist, muss eine Zusatzheizung einspringen.

Verlässlicher verhält sich dagegen, was die Temperaturschwankungen betrifft, Mutter Erde. Ab einem Meter Tiefe liegt die Bodentemperatur das ganze Jahr über relativ konstant zwischen sieben und zwölf Grad. Daher werden Erdwärmeheizsysteme zunehmend beliebter. Sie sind allerdings nicht ganz billig, da hier Bohrungen im Erdreich oder Umgrabungen erforderlich sind. Die Erdwärmepumpe kann mit einer Tiefensonde ausgestattet sein (Tiefenbohrung!) oder als „Sole“-Wärmepumpe konzipiert sein. Dabei zirkuliert eine frostsichere Flüssigkeit („Sole“) in einem Erdkollektorfeld aus Rohren, die dicht unter der Erdoberfläche verlegt werden.

Von der Energiewirksamkeit reihen Fachleute die Nutzung des Grundwassers an oberste Stelle. Allerdings steht diesem Nutzen auch ein großer Erschließungsaufwand gegenüber. So werden für den Betrieb einer Grundwasser-Wärmepumpe gleich zwei Brunnen benötigt. Aufgrund dieser und weiterer sehr spezieller Rahmenbedingungen und vor allem auch aufgrund der hohen Kosten werden reine Grundwasser-Wärmepumpen nur selten installiert.

Diskussionen um Nutzen für Umwelt und Brieftasche
Selbst in Fachkreisen wird teils heftig und vor allem äußerst widersprüchlich über den tatsächlichen langfristigen Praxisnutzen von Wärmepumpen diskutiert. Für den Laien ist es daher oft schwierig, sich hier ein Urteil zu bilden.

Was die Wirtschaftlichkeit betrifft, so muss generell mit im Vergleich zu anderen Heizsystemen relativ hohen Anfangsinvestitionen gerechnet werden. Dazu zählen nicht nur die Anschaffungskosten der Geräte selbst, sondern es kommen – je nach Ausführung und lokalen Gegebenheiten – auch die Kosten für etwaige Bohrungen oder Erdgrabungen dazu. Demgegenüber stehen auf der anderen Seite geringe Wartungs- und Betriebskosten sowie die laufend anfallenden Energieeinsparungen.

Die sogenannte „Jahresarbeitszahl“ gibt das Verhältnis von Stromverbrauch und Gewinn an Nutzwärme über das ganze Jahr an. So bedeutet eine Jahresarbeitszahl von 4, dass aus einer Einheit Antriebsenergie (z.B. Strom) und drei Einheiten Umweltenergie vier Einheiten Heizwärme bereitgestellt werden. Oder wie es die Anbieter selbst so gerne ausdrücken: Bis zu 75 Prozent Gratisenergie für den Nutzer.

Vom Standpunkt des Umweltschutzes aus führen Gegner der Wärmepumpe an, dass bei den meisten Systemen ja doch Strom und gar nicht selten auch Zusatzheizsysteme eingesetzt werden müssen, wenn die Wärme aus Luft, Erde oder Wasser gerade im Winter nicht ausreicht. Zusätzlich sollte auch beachtet werden, dass – wie gering dann der Bedarf auch tatsächlich ist – eine gewisse Abhängigkeit von den Stromversorgern (und der Preisgestaltung!) bestehen bleibt.

Bei allen Diskussionen um diese Punkte steht eines jedenfalls fest: Denkt man an die Anschaffung einer Wärmepumpe, führt wirklich kein Weg am Fachmann und einer umfassenden Beratung vorbei. Bei einer Kostenrechnung empfiehlt es sich, alle relevanten Faktoren (etwa auch allenfalls erforderliche Zusatzheizleistungen) miteinzubeziehen und mit anderen umweltfreundlichen Heizsystemen zu vergleichen.