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Infrarotheizung vs. Wärmepumpen
Was ist der Unterschied zwischen easyTherm® und einer Wärmepumpe?
Haben Sie sich schon mal gefragt was unterscheidet eine Infrarotheizungen von einer Wärmepumpe? Um diesen Unterschied zu verstehen muss man eine Übersicht der Funktionsweise einer Wärmepumpenanlage haben, sowie ihre Vor- und Nachteile wissen. Wir geben Ihnen alle Informationen, die Sie brauchen, um die Vorteile einer easyTherm® Infrarotheizung gegenüber einer Wärmepumpenheizung besser zu verstehen.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Die Wärmepumpe ist eine ausgefeilte Technik zur Wärme - „Gewinnung“ aus der Umwelt. Dabei wird (ähnlich wie bei einem Kühlschrank oder einer Klimaanlage, nur in umgekehrter Richtung) durch Kompression und Expansion eines Kältemittels Wärme vom Außenraum in einen Innenraum transportiert.
Bei der entnommenen Wärme handelt es sich generell um die gespeicherte Energie in der Luft, Wasser oder Erde. Diese wird auf ein höheres Temperaturniveau durch ein thermodynamischen Verdichtung- und Entspannungsprozess (das „Pumpen") gebracht. Damit dieser Prozess stattfindet, muss der Wärmepumpe lediglich ein kleinerer Teil elektrischer Energie (Strom) hinzugefügt werden um einen größeren Teil Wärme zu erhalten. Die von der Wärmeerzeugung bereitgestellte Wärme muss mittels eines Wärmeabgabesystems in den Raum transportiert und abgegeben werden. In den meisten Fällen ist diese eine Warmwasserheizung, welche sich vorwiegend als Fußboden- und im ungünstigeren Fall als Heizkörperheizung finden lässt.
Eine Wärmepumpe nimmt also die Wärme aus der Umwelt. Welche Wärmequelle verwendet wird, hängt von den herrschenden Gegebenheiten ab. Je nach verwendeter Wärmequelle sind unterschiedliche Anlagen zu beachten.
Luftwärmepumpen
Luftwärmepumpen können die Aussenluft als Wärmequelle benutzen, und diese steht in unbeschränkter Menge zur Verfügung. Dabei muss beachtet werden, dass tiefere Außentemperaturen einen wesentlich höheren elektrischen Energiebedarf für die Pumpe erfordern und daher den Wirkungsgrad deutlich senken. Zudem können niedrige Temperaturen in Verbindung mit einer normalen Luftfeuchtigkeit zur Vereisung des Verdampfers beitragen. Hier ist eine automatische Abtauung erforderlich. Bei einer Luftwärmepumpe ist auch die Lautstärke der entstehenden Betriebsgeräusche von Nachteil.
Erdwärmepumpen
Erdwärmepumpen nutzen, sowie der Name es impliziert, die gespeicherte Wärme unter der Erdoberfläche als Wärmequelle. Anders als bei Luftwärmepumpen, welche die Aussenluft als Wärmequelle nutzen, bestehen hier keine Nachteile durch geringere Temperatur der Außenluft. In Tiefenbereichen zwischen 10 und 20m liegt die sogenannte neutrale Zone; hier gibt es fast keine jahreszeitlichen Temperaturschwankungen. Ab diesem Bereich nimmt die Temperatur mit steigender Tiefe weiter zu.
Zur Wärmegewinnung werden in der Regel Erdwärmesonden (EWS)-Anlagen eingesetzt. Dabei ist es aber zu beachten, dass EWS- Anlagen speziell bewilligungspflichtig sind und sehr hohe Kosten durch Bohrarbeiten entstehen, die von zertifizierten Bohrunternehmungen ausgeführt sein müssen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin einen Erdreich-Flächenkollektor für die Wärmegewinnung aus der Erde zu benutzen. Diese benötigen aber, eine angemessen große Grundstücksfläche für das Rohrsystem, das die Erdwärme aufnimmt (ungefähr 2-3-mal so viel wie die zu beheizenden Wohnfläche). Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, dass der Boden auskühlt, es durch Vereisung am Kollektor zu schlechten Wirkungsgraden führen kann und das Pflanzenwachstum beeinträchtigt werden kann.
Grundwasser-Wärmepumpen
Grundwasser kann ebenso als Wärmequelle für Wärmepumpen verwendet werden. Die Temperaturen des Grundwassers bleiben zumeist unabhängig von den Jahreszeiten relativ hoch und konstant, welche dieses zu einer verlässlichen Wärmequelle für Wärmepumpenheizung macht. Jedoch muss die zur Verfügung stehende Wassermenge, sowie Wasserqualität zuvor durch eine Wasseranalyse ermittelt werden. Zur Wärmegewinnung werden ein Saugbrunnen und ein Schluckbrunnen errichtet und es bedarf spezieller behördlicher Genehmigung.
Allgemeine Vor- und Nachteile einer Wärmepumpen-Anlage
Vorteile
Wärmepumpen sind umweltfreundlicher als alle Heizungen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden.
Sie können durch elektrische Energie aus nachhaltigen Energiequellen betrieben werden.
Trotz relativ hohen Anschaffungskosten sind Wärmepumpen ökonomischer als Heizungen die Öl oder Gas benötigen.
Nachteile
Nicht alle Wärmequellen können in allen Fällen für die Wärmepumpe verwendet werden.
Eine Genehmigung ist in den meisten Fällen nötig (Wärmequelle: Erde/ Wasser)
Es entstehen störende Geräusche (Wärmequelle: Aussenluft)
Hohe Kosten und hoher Aufwand bei der Einrichtung der Wärmepumpen-Systeme
Niedrige Effizienz an kalten Tagen (Wärmequelle: Aussenluft).
Die Effizienz der Wärmepumpe ist abhängig von dem Temperaturniveau der Wärmequelle: Je niedriger die Temperatur der Wärmequelle, desto überproportional geringer die Effizienz der Wärmepumpe.
Infrarotheizung in der Kombination mit einer Wärmepumpenheizung
Monovalente und Bivalente Betriebsweise
Bei den Betriebsweisen einer Wärmepumpe ist zwischen Monovalenz und Bivalenz zu unterscheiden. In einer monovalenten Betriebsweise ist die Wärmepumpe der alleinige Heizwärmeerzeuger, dagegen schaltet sich bei einer bivalenten Betriebsweise der zweite Wärmeerzeuger bei niedrigeren Temperaturen hinzu.
Um die Effizienz der Wärmepumpe zu erhalten, muss die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizwärme so niedrig wie möglich gehalten werden. Deswegen ist die Heizsystemtemperatur bei einer Luftwärmepumpe aufgrund der zeitweisen tiefen Außentemperaturen eingeschränkt. Hier ist der Einsatz einer bivalenten Betriebsweise empfehlenswert, wobei der Einsatz zusätzlicher Wärmequelle im Gebäudeinneren einen höheren Nutzen bietet als eine zusätzliche Heizpatrone zu Erhitzung des Wassers für das Wärmeabgabesystem. Infrarotheizungen tragen besonders gut dazu an kühlen Tagen den dann hohen Verbrauch der Wärmepumpe zu reduzieren, um eine behagliche Wärme zu erhalten.
Ihre Vorteile der easyTherm® Lösung
- Als allerwichtigsten Vorteil genießen Sie die erhöhte Behaglichkeit einer Strahlungsheizung gegenüber der Lufterwärmung einer Zentralheizung. Wie bei einem Kachelofen wird es kuschelig warm!
- Keine Betriebskosten für Service und Wartung. Ein Leben lang sorgenfrei Heizen mit easyTherm®.
- Keine bewegten Teile, daher kein Verschleiß und auch keine Störgeräusche.
- Wesentlich geringere Anschaffungskosten.
- Daher auch geringere Gesamtkosten (in denen die Anschaffung sowie Betrieb und Verbrauch bewertet werden).
- Rasche Steuer- und Regelbarkeit, da wenig Massen erwärmt werden.
Kostenvergleich der Heizsysteme
Zusammenfassung
Eine Wärmepumpe ist ökonomischer und ökologischer als Heizungssysteme die Öl oder Gas benötigen. Es handelt sich um eine Maschine, die die gespeicherte Wärme in der Luft, Wasser oder Erde als Wärmequelle benutzt, um verwendbare Wärme zur Verfügung zu stellen. Durch die Kompression und Expansion eines Kältemittels wird Wärme vom Außenraum in einen Innenraum transportiert. Welche Wärmequelle verwendet wird, hängt von den herrschenden Gegebenheiten ab. Dabei ist zu beachten, dass nicht alle Wärmequellen in allen Fällen für die Wärmepumpe verwendet werden können.
Daran zeigt sich auch schon der größte Nachteil einer Wärmepumpe: Ein Wärmepumpen-system hat in den meisten Fällen hohe Kosten und hohen Aufwand bei der Errichtung. Handelt es sich um eine Luftwärmepumpe ist der größte Nachteil neben den Schallemissionen, dass die Heiztemperatur aufgrund der tiefen Außentemperaturen eingeschränkt ist. In diesem Fall tragen Infrarotheizungen bei einer bivalenten Betriebsweise der Wärmepumpe besonders gut dazu bei, eine behagliche Wärme zu erhalten.
Die easyTherm® Lösung hat keine Betriebskosten für Service und Wartung, keinen Verschleiß und keine nervigen Störgeräusche. Ein breites Anwendungsspektrum lässt sich exakt an die Bedürfnisse der Kunden anpassen und garantiert individuelle und maßgeschneiderte Lösungen. Ein Extra bekommen easyTherm® Kunden durch die Erweiterungsmöglichkeiten mit vollwertigem LED-Beleuchtung und flächenbündigem Einbau.
Quellenangabe
- Bundesamt für Energie (Hg.) 2018, Wärmepumpen: Planung, Optimierung, Betrieb, Wartung, 5. Auflage, Faktor Verlag, Zürich.
- DIN Deutsches Institut für Normung e.V. (Hg.) 2016, Handbuch Wärmepumpen: Planung und Projektierung, 3. Auflage, Beute Verlag, Berlin|Wien|Zürich.
- Koenigsdorff, R. 2011, Oberflächennahe Geothermie für Gebäude: Grundlagen und Anwendungen zukunftsfähiger Heizung und Kühlung, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart.
