Wasser Wasser Wärmepumpe

Die Wasser Wasser Wärmepumpe

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das im Erdreich befindliche Grundwasser und dessen Wärme, um damit Gebäude zu heizen. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass das Grundwasser im Verlauf der Jahreszeiten über eine immer konstante Temperatur verfügt und sich deshalb wunderbar als Wärmequelle eignet. Aufgrund dieser ersten wichtigen Eigenschaft wird die Wasser-Wasser-Wärmepumpe im allgemeinen Sprachgebrauch auch Grundwasserwärmepumpe genannt.

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt zwei Brunnen, um die thermische Energie aus dem Boden zu beziehen. Anschließend wird diese in einem speziellen Verfahren verdichtet und steht zum Heizen oder der Heißwasseraufbereitung zur Verfügung. Mit den hohen Temperaturen, die während des ganzen Jahres in der Tiefe des Erdreichs zu finden sind, ist eine ideale Voraussetzung zu konstanten Temperaturen gegeben. Als einer der wichtigsten Faktoren liefert die Grundwasserwärmepumpe eine extrem hohe Heizleistung und wird in der Fachsprache mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) 5 benotet. Das bedeutet, Heizanlagen 5 kWh Wärme im Haus durch nur ein 1 kWh elektrischer Energie zur Verfügung stellen kann. Erdwärmepumpen erreichen im Vergleich einen JAZ zwischen 4 und 4,5, Luftwärmepumpen sogar nur zwischen 3 und 4. Diese Kennzahlen zeigen die Effizienz der Wasser-Wasser-Wärmepumpen. 

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Die Funktionsweise der Wasser-Wasser-Wärmepumpe 

Damit warmes Wasser aus dem Erdreich zum Heizen verwendet werden kann, muss zuerst ein Förderbrunnen gebohrt und installiert werden. Aus diesem Brunnen wird später das Wasser nach oben gepumpt, die Tiefe des Brunnen hängt vom jeweiligen Grundwasserspiegel ab. An der Oberfläche angekommen, wird das Wasser zur Wärmepumpe geleitet. Hier wird ihm unter Hinzuziehung eines Kältemittels die Wärme entzogen. Daraufhin verdichtet sich das Kältemittel und wird gasförmig. In diesem Zustand wird es zu einem Wärmetauscher transportiert. Der Wärmetauscher gibt die verdichtete Wärme an das Heizungswasser in den Rohren ab.  

Bei diesem Vorgang wird dem Grundwasser ca. fünf Grad Wärme entzogen. Anschließend kommt der zweite Brunnen zum Einsatz, denn hier wird das Grundwasser wieder über Rohre in die Tiefe transportiert. Dieser zweite Brunnen wird aufgrund seiner Funktion des „Schluckens“ von Grundwasser auch Schluckbrunnen genannt. 

Welche Voraussetzungen gibt es für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe? 

Um eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe zu betreiben, sind mehrere Faktoren zwingend erforderlich. Eines der wichtigsten Faktoren ist das Grundwasser selbst. Es muss in ausreichender Menge im Erdboden vorhanden sein. Gleichzeitig darf der geplante Standort jedoch nicht in einem Wasserschutzgebiet liegen. Auch die Qualität ist einer der zentralen Punkte zum Betreiben einer Grundwasserwärmepumpe. Enthält das Wasser zu viel Mangan oder Eisen kann dies schnell zum vorzeitigen Verschleiß der Pumpe führen oder zu einer Verockerung des Bodens. 

Funtkiosweise einer Erdwärmepumpe.

Wasser Wasser Wärmepumpe: Gut zu wissen

Erhöhte Eisenvorkommen im Boden beschleunigen das Verockern. Dabei handelt es sich um eine Ablagerung schwerlöslicher Eisen- und Manganverbindungen aus dem Grundwasser. Durch chemische und biologische Prozesse sorgt die Verockerung für eine vorschnelle Brunnenalterung oder Dichtsetzung von Wärmetauschern.

Um festzustellen wie hoch der Anteil an Mineralien im Boden ist, wird also eine Grundwasseranalyse erstellt werden müssen. Diese Analyse sollte im besten Fall schon vor allen andern Arbeiten in Auftrag gegeben werden, um die Wasserqualität zu kennen. Sind die benannten Werte von Eisen und Mangan zu hoch, können sich Eigenheimbesitzer zu einer anderen Wärmepumpe orientieren.

Eine weitere Voraussetzung für die Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist der Grundwasserspiegel, der nicht allzu tief liegen sollte. Tiefer als 20 Meter sollte dieser keinesfalls sein, da sich das pumpen in dieser Tiefe nicht mehr lohnt. Der Aufwand wäre dauerhaft einfach zu hoch. Und natürlich möchten auch die Behörden wissen, wann und wo eine Brunnenbohrung durchgeführt wird. Das bedeutet, vor Beginn der Arbeiten muss eine Genehmigung für die Bohrung bei der unteren Wasserbehörde eingeholt werden.

Sind all diese Punkte abgearbeitet, muss auch das betreffende Grundstück groß genug sein. Zur Installation beider Brunnen muss ein Abstand von wenigstens 15 Meter eingehalten werden. Bauliche Maßnahmen sind hier später nicht möglich, auch dieser Punkt sollte einbezogen werden. Dass das Gebäude gut gedämmt ist, spricht im Grunde für sich. Denn niemand möchte, dass die Heizwärme schnell wieder aus dem Haus weicht.