Wärmepumpen – was macht diese Technologie effizient?

von Michael Casutt, Projektleiter Energieeffizienz beim Amt für Energie und Verkehr Graubünden

Bereits im Jahre 1938 wurde die erste grössere Wärmepumpe zur Beheizung des Zürcher Rathauses in Betrieb genommen. Als Wärmequelle diente das Wasser der Limmat. Die Gesetze der Thermodynamik gelten heute noch. In einem geschlossenen Kreislauf wird das Temperaturniveau mittels eines Verdichters, der mit elektrischer Energie betrieben wird, erhöht. Der Temperaturhub von der Quelltemperatur zur erforderlichen Vorlauftemperatur der Heizung soll möglichst tief sein, das benötigt weniger Strom für den Verdichter und macht die Wärmepumpe effizient.

Temperaturhub als Schlüssel zur Effizienz

Die Quelltemperatur soll möglichst hoch sein und ist je nach Bauart der Wärmepumpe unterschiedlich. Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die Quelltemperatur gleich der Aussenlufttemperatur also in der kalten Jahreszeit entsprechend tief. Wie der Name es schon sagt, entspricht bei der Erdsonden-Wärmepumpe oder bei der Grundwasser-Wärmepumpe die Quelltemperatur der Temperatur im Erdreich, respektive derjenigen des Grundwassers. Diese Technologie kann insbesondere an kalten Tagen mit einer höheren Quelltemperatur als eine Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeiten, was eine bessere Effizienz zur Folge hat.

Die zweite Temperatur zur Definition des Temperaturhubes ist die Vorlauftemperatur des Heizsystems. Beim Neubau besteht der grosse Vorteil, dass die Vorlauftemperatur bei der Dimensionierung der Wärmeverteilung möglichst tief gewählt werden kann, was einen kleinen Hub und damit eine grössere Energieeffizienz der Wärmepumpe zur Folge hat. Beim Heizungsersatz in bestehenden Liegenschaften muss die Vorlauftemperatur als gegeben angenommen werden, wobei Heizkörper, respektive Radiatoren im Vergleich zu einer Fussbodenheizung eine wesentlich höhere Temperatur verlangen. Das bringt aufgrund des grösseren Temperaturhubes einen ineffizienteren Betrieb der Wärmepumpe mit sich.

Welche Liegenschaften sind geeignet?

Die Entwicklung der Wärmepumpentechnologie wurde in den letzten Jahren unter Berücksichtigung der thermodynamischen Gesetze ständig weiterentwickelt. Neue Gebäude mit einem geringen Energieverbrauch und einer tiefen Vorlauftemperatur eignen sich bestens für den Einbau einer Wärmpumpe und ermöglichen einen effizienten Betrieb dieser Heizung. In bestehenden Bauten soll nach Möglichkeit, vor dem Ersatz einer Öl- oder Gasheizung durch eine Wärmepumpe, die Gebäudehülle (Fassade, Fenster und Dach) energetisch saniert werden. Damit kann der Energieverbrauch wie auch die Vorlauftemperatur markant gesenkt werden, was sich aufgrund des kleineren Temperaturhubes positiv in der Stromrechnung niederschlägt. An kalten Standorten ist der effiziente Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe nicht möglich und es empfiehlt sich eine Erdsonden-Wärmepumpe. 

Interessante Referate zum Thema «Wärmepumpen – was macht diese Technologie effizient?» finden am Energie-Apéro vom 15. März 2023 in der Aula der Fachhochschule Graubünden in Chur statt. Anmeldeschluss ist Montag der 13. März 2023.

Energie-Apéro: 
Wärmepumpen – was macht diese Technologie so effizient?

• Am 15. März 2023 findet der nächste Energie-Apéro statt
• Der Apéro findet an drei verschiedenen Orten statt: 
  Fachhochschule Graubünden 
  (Pulvermühlestrasse 57, 7000 Chur)
  Scuola professionale 
  (Via da Melga 15, 7742 Poschiavo)
  ela energiewelt 
  (Veia Padnal 1, 7406 Savognin)
• Eintritt: CHF 20.- (Abendkasse)
• Anmeldung bis 13. März 2023 unter www.energieapero-gr.ch