Hochtemperatur-Wärmepumpe: Für Altbau geeignet?
Eine Hochtemperatur-Wärmepumpe sorgt auch an kalten Wintertagen für Vorlauftemperaturen von über 70 Grad Celsius. Sie setzt dazu auf eine spezielle Technik und eignet sich sogar für Altbauten mit konventionellen Heizkörpern. Wie das im Detail funktioniert, erklären die folgenden Abschnitte.
Konventionelle Wärmepumpenheizungen arbeiten selten allein
Geht es um den Heizungstausch im Altbau, kommen Wärmepumpen häufig nicht ohne Weiteres infrage. Ein Grund dafür liegt in der Leistung, die mit sinkender Außentemperatur abfällt. Ein anderer in der Vorlauftemperatur, die in der Regel begrenzt ist. Um den Herausforderungen der Praxis gerecht zu werden, entscheiden sich Experten im Altbau häufig für Hybridheizungen . Üblich ist dabei das Koppeln von Gasbrennwert- und Wärmepumpentechnik. Während die Umweltheizung in der Übergangszeit sparsam für wohlige Wärme sorgt, schaltet die Heizungssteuerung ab einer Temperatur von null bis fünf Grad Celsius auf die Gasheizung um. Experten sprechen dabei vom bivalenten Betrieb , der mit einer Hochtemperatur-Wärmepumpe nicht erforderlich ist.
Der Kältekreislauf für die Funktion einer Wärmepumpe erklärt
Der Unterschied zwischen einer konventionellen und einer Hochtemperatur-Wärmepumpe lässt sich am Kältekreislauf erklären. Dieser ermöglicht es, Wärme aus der Umgebung zum Heizen nutzbar zu machen. Er läuft immer wieder ab und basiert auf einem speziellen Medium: dem Kältemittel. Dieses verdampft, wenn es Wärme aus der Umwelt aufnimmt. Es wird von einem Verdichter unter Druck gesetzt und heizt sich dabei auf. Das ist nötig, um Wärme im nächsten Schritt an das Heizsystem abgeben zu können. Während das passiert, kühlt sich das Kältemittel ab. Es entspannt sich, geht in den flüssigen Aggregatzustand über und der Kreislauf beginnt von vorn.
Hochtemperatur-Wärmepumpen benötigen keine Unterstützung
Hochtemperatur-Wärmepumpen liefern Vorlauftemperaturen von über 70 Grad Celsius. Zudem stellen sie auch im Winter ausreichend Leistung zur Verfügung. Möglich ist das durch eine der folgenden Anpassungen:
- Nutzung von Heißgas: Direkt nach dem Verdichter strömt ein Teil des Kältemittelgases durch einen zusätzlichen Wärmeübertrager. Die Temperatur ist hier um etwa 20 Grad Celsius höher als normal und erlaubt es, Medien parallel auf circa 40 und 60 Grad Celsius zu erhitzen, ohne die Effizienz der Anlage merklich zu beeinträchtigen. Interessant ist das unter anderem dann, wenn eine Hochtemperatur-Wärmepumpe neben der Fußbodenheizung auch die Warmwasserbereitung mit Energie versorgt.
- Mehrere Kältekreisläufe: Das größte Problem konventioneller Wärmepumpenanlagen liegt darin, dass der Kältekreislauf nur einen bestimmten Temperaturhub ermöglicht. Der Unterschied zwischen Quelltemperatur (zum Beispiel Temperatur der Umgebungsluft) und Vorlauftemperatur ist dadurch begrenzt. Hochtemperatur-Wärmepumpen umgehen dieses Hindernis, indem sie zwei Kältekreisläufe miteinander verbinden. Während der erste eine mittlere Temperatur zur Verfügung stellt, erhöht der zweite das Temperaturniveau bei Bedarf weiter.
- Spezielle Kältemittel: Um mit einem Kältekreislauf höhere Temperaturen zu erreichen, kommen andere Kältemittel infrage. Ein Beispiel dafür ist CO2 (R744), das durch seine Eigenschaften auch große Temperaturhübe realisiert. Damit das funktioniert, sind allerdings Niedertemperatur-Wärmequellen erforderlich. Dabei handelt es sich zum Beispiel um industrielle Abwärme, die auch im Winter Temperaturen von 20 bis 30 Grad Celsius hat.
Vor- und Nachteile der Umweltheizung für hohe Temperaturen
Hohe Vorlauftemperaturen an kalten Wintertagen ermöglichen es, Umweltheizungen auch in wenig sanierten Altbauten mit Heizkörpern einzusetzen. Darin liegt der größte Vorteil einer Hochtemperatur-Wärmepumpe. Zu beachten ist jedoch, dass mit dem Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizmedium der Stromverbrauch steigt. Gleiches gilt für die Anschaffungskosten, die durch das Verketten zweier Kältekreise ebenfalls höher ausfallen.