Das Wärmequellen-Paradoxon

Manchmal fragte sich Irgendwer, warum sich eigentlich ein Großteil der Wärmepumpenbenutzer für eine Luft-Wasser Wärmepumpe entscheidet, obwohl das im Vergleich das ineffizienteste Wärmepumpensystem ist.

Wahrscheinlich, weil man sich einfach keine Gedanken über die Erschließung der Wärmequelle machen muss, und weil es prinzipiell ‚eh funktioniert‘. – Also die einfachste Lösung, wenn auch – auf Dauer gesehen – nicht die günstigste

Kostenentwicklung bei verschiedenen Jahresarbeitszahlen

Entwicklung der Betriebskosten mit der Zeit.
Die höhere Investition in ein effizientes Wärmepumpensystem mit einer ‚guten‘ Wärmequelle und damit einer höheren Jahresarbeitszahl (JAZ) wird auf Dauer durch die niedrigeren Betriebskosten mehr als ausgeglichen.
Eine JAZ = 2,8 entspricht der durchschnittlichen Jahresarbeitszahl von Luftwärmepumpen, die in Feldtests ermittelt wurde. Mit einer guten Wärmequelle (z.B. LEO_2) lassen sich auch in der Praxis Jahresarbeitszahlen größer als 4 erreichen.

Und warum Wärmepumpen auch mit einer schlechten Wärmequelle ‚prinzipiell eh funktionieren‘ hängt mit dem Wärmequellen-Paradoxon zusammen, das man wie folgt formulieren kann:

„Je ineffizienter ein Wärmepumpensystem ist, umso unwichtiger ist eine gute Wärmequelle.“

Ein ineffizientes Wärmepumpensystem bedeutet, dass dessen Jahresarbeitszahl klein ist. Damit erntet (bzw. benötigt) die Wärmepumpe weniger Umweltenergie und es steigt der Anteil der elektrischen Energie an der von der Wärmepumpe abgegebenen Wärmeenergie.

Wenn also das Wärmepumpensystem nur ineffizient genug ist, braucht man sich um die Wärmequelle kaum noch Gedanken zu machen. Der ‚einzige Nachteil‘ ist eine hohe Stromrechnung.

Umgekehrt muss eine Wärmequelle für ein effizientes Wärmepumpensystem sehr viel (kostenlose) Umweltenergie liefern. Das macht die Auslegung etwas schwieriger und den Bau etwas aufwändiger.

Im Endeffekt passt sich eine Wärmepumpe – oft unbemerkt vom Betreiber –  aber immer sehr flexibel an die Wärmequelle an: Ist die Wärmequelle gut, braucht die Wärmepumpe wenig Strom, ist die Wärmequelle schlecht und liefert wenig Umweltenergie, verbraucht die Wärmepumpe umso mehr Strom.

Eine weitere Formulierung des Wärmequellen-Paradoxons lautet:

„Je schlechter die Wärmequelle, umso ’stärker‘ wird die Wärmepumpe ausgelegt.“

Eine schlechte Wärmequelle ist durch eine im Mittel niedrige Wärmequellentemperatur gekennzeichnet. Da die Heizleistung einer Wärmepumpe mit sinkender Wärmequellentemperatur stark sinkt, muss eine Wärmepumpe mit höherer Nennleistung gewählt werden, damit die benötigte Heizleistung auch noch bei einer niedrigen Wärmequellentemperatur erbracht werden kann.

Was bewirkt also das ‚Wärmequellen-Paradoxon‘:

  • Wärmepumpensysteme funktionieren prinzipiell auch mit einer schlechten Wärmequelle, wenn auch ineffizient und entsprechend überdimensioniert.
  • Eine vermeintlich günstigere Investition wird über die Jahre mit einer höheren Stromrechnung teuer bezahlt.

Schade, eigentlich …

Ein Gedanke zu „Das Wärmequellen-Paradoxon

  1. Pingback: How Does It Work? (The Heat Pump System, That Is) | elkemental Force

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