Systemkombinationen mit anderen erneuerbaren Technologien
Kombination mit Solaranlage
Generell ist die Kombination von thermischen Solaranlagen und Wärmepumpen empfehlenswert. Mit dieser Kombination werden meist 70 % der Warmwasserbereitung über die Solaranlage abgedeckt und die restlichen 30 % durch die Wärmepumpe. Diese Kombination kann eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz bringen und damit eine höhere Jahresarbeitszahl.
Dadurch
- steigt die Anlageneffizienz,
- erhöht sich der Anteil erneuerbarer Energien,
- wächst der Umweltnutzen.
Die Ökobilanz ist dementsprechend gut.
Bei einem Niedertemperaturheizungssystem treten „die höchsten benötigten Vorlauftemperaturen bei der Warmwasserbereitung auf. Solarkollektoren können das nötige Temperaturniveau für das Warmwasser bereitstellen. Sobald die Solaranlage ausreichend Energie für die Warmwasserbereitung liefert, kann die Wärmepumpe (außerhalb der Heizperiode) abgeschaltet werden, wodurch sich nicht nur die Lebensdauer der Wärmepumpe erhöht, sondern sich daraus zugleich auch eine höhere Jahresarbeitszahl des Gesamt-Systems ergibt. Die Kombination ist auch dann von Vorteil, wenn die Wärmepumpe aufgrund höherer Vorlauftemperaturen ineffizienter arbeitet. (Huber, H., Schöfmann, P.; Zottl, A., 2014)
Kombination mit PV
„Bei einer Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik (PV) ergänzen sich die beiden Technologien gut, da der von der Photovoltaikanlage produzierte Strom teilweise direkt durch die Wärmepumpe genutzt werden kann, nur der Überschuss wird in einem anderen Bereich genutzt oder ins elektrische Netz eingespeist.
Dadurch ergeben sich folgende Vorteile:
- Erhöhter Eigenverbrauch,
- höhere Wirtschaftlichkeit (in Abhängigkeit des Einspeisetarifs des Energieversorgers bzw. des Fördermodels),
- Strombedarf der Wärmepumpe wird teilweise durch nachhaltig erzeugte Energie gedeckt Besonders vorteilhaft ist diese Kombination, wenn die Wärmepumpe nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Kühlen verwendet wird. In diesem Fall kann im Sommer die große Menge an PV-Strom nicht nur für die Warmwasserbereitung, sondern auch für eine eventuelle Kühlung genutzt werden. (Huber, H., Schöfmann, P.; Zottl, A., 2014)
Kombination mit thermischer Bauteilaktivierung
Diese Kombination wird im folgenden Video am Beispiel des Wohnprojektes Mühlgrundgasse (MGG22) erklärt:
Kompakte Lüftungsgeräte mit integrierter Kleinst-Wärmepumpe
Bei einer Sanierung stellt der nachträgliche Einbau der haustechnischen Komponenten für Heizung und Trinkwassererwärmung wegen des Platzaufwandes eine Herausforderung dar. Dies trifft vor allem dann zu, wenn in einem Mehrfamilienhaus eher kleinere Wohnungen sind. Entwickelt und untersucht wurden daher im Rahmen eines Forschungsprojektes Hybridkonzepte auf Basis von Kleinstwärmepumpen für die Heizung und die Warmwasserbereitung zur dezentralen Versorgung der Wohnungen, die mit minimalem Platzbedarf bzw. baulichem Aufwand in die Wohnungen integriert werden können (siehe Ochs, F.; & al., 2018).
„Die Lüftungs-Heizungswärmepumpe (kompaktes Lüftungsgerät mit integrierter Kleinst-Wärmepumpe) wurde so konzipiert, dass ein Optimum aus Effizienz, Kompaktheit und Investitionskosten erreicht wird. Diese drehzahlgeregelte Kleinst-Wärmepumpe mit einer Heizleistung von etwa 2,5 kW nutzt die Enthalpie der Fortluft einer mechanischen Lüftung mit Wärme- und Feuchterückgewinnung. Die Limitierung des Luftwechsels auf den hygienisch vorgeschriebenen Wert sind insbesondere im alpinen Raum mit längeren Phasen niedriger Außentemperaturen und entsprechend geringer absoluter Luftfeuchten von hoher Wichtigkeit, um das Problem der trockenen Innenraumluft zu vermeiden bzw. zu reduzieren und damit die Akzeptanz zu erhöhen. Der Einsatz von Feuchterückgewinnung reduziert das Problem der trockenen Luft und erlaubt tendenziell höhere Luftwechsel. Jedoch lässt sich die Feuchterückgewinnung nicht einfach regulieren und es muss darauf geachtet werden, dass es nicht zu feucht wird.
Eine Entkopplung der Heiz- bzw. (fallweise) Kühlleistung vom hygienischen Luftwechsel erfolgt durch bedarfsgerechte Beimischung von Umluft (wärmesenkenseitig) und Außenluft (wärmequellenseitig). Die Leistungsbegrenzung der Luftheizung wird damit weitgehend aufgehoben und eine deutlich bessere Regelbarkeit wird erreicht. Kühlung wird durch den reversiblen Betrieb der Wärmepumpe optional möglich und adressiert damit die steigende Nachfrage nach erhöhtem Sommerkomfort.“ (Ochs, F.; & al., 2018) […]
Für die Trinkwarmwasserbereitung ist bei diesem Renovierungs-Konzept unabhängig von der Heizung über eine Kleinst-Trinkwarmwasser-Wärmepumpe mit einem kompakten Speicher möglich; dieser kann auch in kleinen Bädern als Vorwandinstallation, optional in der Brüstung unterhalb des Badezimmerfensters oder in eine vorgehängte Fassade integriert werden (siehe Ochs, F.; & al., 2018).
Dieses Konzept beinhaltet auch eine mögliche Integration der aktiven Komponenten in die bestehende Fenster-Brüstung bzw. in eine vorgehängte Holzrahmenleichtbaufassade; „die Gebäudeintegration (Fassadenintegration) bietet v.a. in kleinen Wohnungen mit i.d.R. sehr kleinen Bädern und Küchen überhaupt erst die Möglichkeit, eine Lüftung zu realisieren und auf ein effizientes dezentrales Heizsystem umzustellen. Zudem werden die Außen- und Fortluftkanäle minimiert und dadurch die Wärmeverluste reduziert und Installationskosten eingespart“ (Ochs, F.; & al., 2018).
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Hinweise zur Namensnennung/Zitierweise:
Texte: Autor_innen des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche, Erscheinungsjahr, Titel des Lernfelds/ Fallbeispiel/ Kurswoche. Hrsg.: e-genius – Initiative offene Bildung, www.e-genius.at”
Bilder: „Name der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers/ Name des Fotografen www.e-genius.at“
- Einleitung
- Hauptkomponenten einer Wärmepumpenheizungsanlage
- Funktionsprinzip einer Wärmepumpe
- Hauptkomponenten einer Wärmepumpe
- Wärmequellen
- Wärmenutzungsanlage
- Betriebsarten
- Kennzahlen
- Dimensionierung einer Wärmepumpe
- Anwendungsgebiete von Wärmepumpen
- Systemkombinationen mit anderen erneuerbaren Technologien
- Qualitätssicherung
- Die häufigsten Fehler
- Wirtschaftlichkeit
- Quellen
- Quiz