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Heizungstechnik für die öffentliche Hand

Wärmepumpen für Kommunen

In Anbetracht stetig steigender Erdöl-, Gas- und Strompreise kommt dem Kostenfaktor Heizenergie gerade in großen Dimensionen wie bei öffentlichen Einrichtungen eine immer bedeutendere Rolle zu. Städte und Kommunen können Ihre Augen nicht länger vor den enormen Preisentwicklungen verschließen und sind mehr und mehr auf alternative Möglichkeiten der Wärmegewinnung angewiesen, da die steigenden Energiepreise zunehmend die Gewinne beeinträchtigen. Die Wärmepumpe ist speziell in diesen Bereichen eine optimale Lösung, effizient mit Heizenergie umzugehen. Sie nutzen die Wärmeenergie, welche uns von der Natur zur Verfügung gestellt wird. Hierfür kann unter anderem auf verschiedene natürliche Wärmequellen zurückgegriffen werden.

Je nach Wärmequelle gibt es unterschiedliche Arten von Wärmepumpensystemen, die speziell an die jeweiligen Wärmequellen angepasst sind. Hierzu gehören unter anderem:

  • Luft-Wärmepumpen: Nutzen die Außenluft als Wärmequelle
  • Warmwasser-Wärmepumpen: Sind Luftwärmepumpen, welche nur für die Brauchwasser-Erwärmung genutzt werden, also unabhängig vom Heizsystem.
  • Wasser-Wärmepumpen: Nutzen Grundwasser als Wärmequelle
  • Sole-Wärmepumpen: Nutzen das Erdreich, bzw. die konstante Temperatur in den unteren Schichten des Erdreichs als Wärmequelle.
  • mehr Infos zur Wärmequelle Erde
  • Das Erdreich

    98 % der Erdwärme entsteht durch das Speichern der Sonnenenergie im Erdreich. Lediglich die restlichen 2 % der Wärmeenergie kommen aus dem Erdkern. Das Erdreich speichert somit riesige Mengen an Wärmeenergie. Diese können mit einer Erdsonde oder mit einem Erdkollektor genutzt werden.

    Erdsonden

    Eine Erdsonde, die aus sogenannten Doppel-U-Rohren besteht, wird in etwa 100 m Erdtiefe eingesetzt. Die Rohre sind aus einem recyclebaren HDPE-Kunststoff gefertigt. Der Einsatz von Erdsonden bietet sich besonders bei kleinen Grundstücken an, da diese zwar tief in die Erde eingesetzt werden, jedoch nur sehr wenig Fläche in Anspruch nehmen. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass der Einsatz von Erdsonden in Trinkwasserschutzgebieten nicht erlaubt ist.

    Erdkollektoren

    Der Einsatz von Erdkollektoren ist im Vergleich zu den Erdsonden kostengünstiger. Der wesentliche Unterschied zu den Sonden ist, dass die Kollektoren lediglich 1,2-1,5 m tief eingesetzt werden, wobei sie jedoch deutlich mehr Fläche in Anspruch nehmen. Daher bietet sich der Einsatz von Erdkollektoren nur bei großen Grundstücken an. Das Rohrsystem, das dem einer Fußbodenheizung ähnelt, wird nicht vertikal, wie bei den Erdsonden, sondern horizontal verlegt. Die Fläche der Erdkollektoren darf nicht beliebig genutzt werden. So ist beispielsweise eine Bepflasterung nicht möglich, da Niederschläge in die Erde eindringen müssen. Der optimale Boden für die Kollektoren ist feucht und fest. Außerdem sollten auch keine Gewächse über den Kollektoren gepflanzt werden, die tiefe Wurzeln tragen.

  • mehr Infos zur Wärmequelle Wasser
  • Grundwasser als Wärmequelle

    Das Grundwasser hat eine Temperatur von etwa 7 bis 12 °C. Auf den ersten Blick erscheint dies nicht ausreichend, um daraus effektiv Wärmeenergie nutzen zu können. Mit einer entsprechenden Pumpe kann jedoch auch diese Wärme genutzt werden. Der Vorteil dabei ist, dass das Grundwasser das ganze Jahr über eine konstante Temperatur aufweist und damit stets zur Verfügung steht.

    Die Wärmepumpe besteht aus einem Förder- und einem Schluckbrunnen. Der erstere pumpt das Wasser aus der Erde, daraufhin wird diesem die Wärme entzogen. Der Schluckbrunnen leitet das abgekühlte Wasser zurück in das Grundwasser. Die Brunnen sollten nicht zu nah beiander stehen, nehmen jedoch insgesamt sehr wenig Platz in Anspruch. Damit bietet sich dieses System auch bei kleineren Grundstücken an. Abgsehen von der Fläche ist jedoch auch die Wasserqualität zu beachten. Beispielsweise ist ein Einsatz bei sehr kalkhaltigem Grundwasser eher zu vermeiden. Außerdem muss der Einsatz genehmigt werden, da auf den Kreislauf des Grundwassers Einfluss genommen wird.

  • mehr Infos zur Wärmequelle Luft
  • Luft als Wärmequelle

    Auch die Luft hält eine Menge Wärmeenergie bereit und wird damit zu einer Wärmequelle, die mit einer entsprechenden Wärmepumpe genutzt werden kann. Die Wärmepumpe entzieht der Luft die darin enthaltene Wärme und verwandelt sie in Wärmeenergie. Besonders bei hohen Temperaturen im Sommer stellt die Luft eine effiziente Wärmequelle dar. Da die Lufttemperatur jedoch im Winter sehr gering ist, arbeitet die Wärmepumpe an diesen Tage mit einem Elektroheizstab. Das wirkt sich zwar auch auf die Heizkosten aus, insgesamt überzeugt die Wärmepumpe jedoch mit einer sehr hohen Lebensdauer und einem nahezu geräuschlosen Betrieb.

Warnschild einer städtischen Wärmepumpenanlage Wärmepumpen in Kommunen städtische Wärmepumpenanlage Wärmepumpen-Anlage

Zudem unterscheiden sich Wärmepumpen hinsichtlich des zur Anwendung kommenden Verfahrens, nach Art der Wärme- bzw. Kälte-Nutzung, ihrer Bauform sowie der verschiedenen physikalischen Effekte, welche in einer Wärmepumpe Verwendung finden können. Die Vielfalt der modernen Wärmepumpen-Lösungen machen sie zu einer innovativen und kostensparenden Alternative zu fossilen Brennstoffen. Sie schonen nicht nur die Umwelt, sondern auch gleichzeitig den Geldbeutel.

Großwärmepumpen

Im Gegensatz zu Wärmepumpen für die private Verwendung bedarf der Einsatz von Wärmepumpen in Kommunen entsprechender Größenordnung umfassende Planungen und Berechnungen. Teils sind sogar Simulationen nötig, um die Effektivität der Anlage sicherzustellen. Aufgrund häufig auftretender Mehrfachanforderungen kann bei Großwärmepumpen nicht immer auf Standardlösungen zurückgegriffen werden. Hier stellt die Einbindung einen komplexen Prozess dar, welcher umfassendes Know-How und ständige Weiterbildung erfordert.


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