Wärmepumpen - heizen mit Umweltwärme

Grundsätzlich ist die Wärmepumpe eine elegante Möglichkeit, erneuerbare Umweltwärme (Erdwärme, gespeicherte Sonnenenergie oder Abwärme aus der Produktion) für Heizzwecke zu nutzen. Einige Voraussetzungen müssen dabei allerdings erfüllt sein:

Die Heizseite des Systems muss mit einer Vorlauftemperatur von maximal etwa 55°C auskommen. Zwar sind bereits Systeme mit höheren Vorlauftemperaturen am Markt, diese müssen ihre Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit aber erst noch unter Beweis stellen.

Das Wärmeangebot auf der einen und der Wärmebedarf auf der anderen Seite sollten zeitlich möglichst zusammen fallen. Eine Zwischenspeicherung über mehr als 24 h bedarf zumindest einer sorgfältigeren Planung, um nicht unwirtschaftlich zu werden.

Da bedarfsgerechte Planung und fachgerechte Installation einer Wärmepumpenanlage Voraussetzung für den dauerhaft zufriedenstellenden Betrieb sind, sollte dies auch nur von einem erfahrenen Fachbetrieb durchgeführt werden. Angesichts des Boom im Wohnungsbau nimmt die Zahl der qualifizierten Betriebe aber ständig zu. Zumal die Standardtechnik, die im Wohnhaus genutzt wird, weitgehend unverändert im landwirtschaftlichen Einsatz eingesetzt werden kann.

Gute Voraussetzungen in der Landwirtschaft.

Insbesondere in der Ferkelproduktion bestehen gute Voraussetzungen für eine Wärmepumpenheizung. Ein ganzjährig hoher Wärmebedarf kann mit vergleichsweise niedriger Vorlauftemperatur gedeckt werden. Als Wärmequelle kann häufig ein Flächenkollektor genutzt werden. Dieser Kollektor besteht aus waagerecht in ca. 1,5 m Tiefe verlegten Kunststoffrohren (ca. 2 m / m²), durch die eine Sole zirkuliert, die dem Erdreich Wärme entzieht und der Wärmepumpe zuführt. Eine fachgerecht ausgelegte Wärmepumpenheizung kommt dabei ohne Zusatzheizung aus.

Im Gegensatz zum städtischen Wohnhaus, wo die nutzbare Kollektorfläche häufig über die Grundstücksgröße begrenzt ist, steht neben dem Stall oft genügend Fläche zur Verfügung. Als grober Richtwert für den Flächenbedarf kann ein jährliches Wärmeangebot von etwa 50 kWh pro m² Kollektorfläche angesetzt werden. Mit anderen Worten 1 m² Kollektorfläche kann pro Jahr etwa 5 Liter Heizöl ersetzen. Dies hängt aber stark von der Bodenbeschaffenheit, der Bodenfeuchte und der Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe ab.

Eigenleistung möglich

Der Charme bei dieser Wärmequelle ist, dass der in der Regel größte Kostenfaktor bei der Investition in eine Wärmepumpenanlage, die Erschließung der Wärmequelle, hier kostengünstig in Eigenleistung geschehen kann. Einfaches Kunststoffrohr wird entsprechend den Vorgaben des Wärmepumpenherstellers in etwa 1,50 m in Schlangen mit ca. 50 cm Abstand verlegt und anschließend mit frostsicherer Sole befüllt. Der Installateur schließt lediglich den Solekreislauf an die Wärmepumpe an und hat damit kaum mehr Aufwand als bei einer herkömmlichen Heizungsanlage. Dem Aufwand für die Kollektorverlegung können die Einsparungen beim Brennstofflager (Öl-/Gastank oder Holzlager) gegengerechnet werden. Zudem ist der Betrieb der Wärmepumpe, im Vergleich zu vielen anderen Heizsystemen, weitgehend wartungs- und emissionsfrei.

Durch die im Gegensatz zur Wohnhausheizung ganzjährige Nutzung der Heizung kommen Wärmepumpen in landwirtschaftlicher Nutzung auf noch mal deutlich verbesserte Arbeitszahlen von mehr als 4, dass heißt in der Jahressumme werden mit 1 kWh Hilfsenergie (Strom bzw. Gas) 4 kWh Nutzwärme erzeugt. Damit ist die Umweltbilanz der Wärmepumpe eindeutig positiv.

große Potenziale in der Tierhaltung

Wer das Prinzip der Wärmepumpe erst mal verstanden hat, kommt schnell auf die Idee, die vor allem in der Tierhaltung großen Potenziale an Abwärme (Abluft, Mist- und Güllelager etc.) zu nutzen. Hier ist jedoch Vorsicht geboten. Insbesondere der Abluftstrom ist keine gute Umgebung für Wärmetauscher. Die in der Abluft enthaltenen Anteile an Staub, Wasserdampf und vor allem Ammoniak sammeln sich am Wärmetauscher und erfordern besondere konstruktive Maßnahmen, um einen zu hohen Wartungsaufwand zu vermeiden. Ist aber ohnehin eine Abluftbehandlung (Wäscher etc.) vorgesehen, bietet sich die zusätzlich Nutzung als Wärmequelle für eine Wärmepumpe geradezu an. Berücksichtigen muss man aber auch, dass diese Wärmequelle nur zur Verfügung steht, wenn der Stall auch belegt ist.

Abschließend sein noch darauf hingewiesen, dass die Wärmepumpe in der Milchproduktion schon lange zur Heizung genutzt wird. Das Kühlaggregat der Milchkühlung ist nichts anderes als eine Wärmepumpe. Mit ihrer Abwärme wird das Brauchwasser im Stall erwärmt. Damit wird auch deutlich, dass die Wärmepumpe kein neue, sondern eine seit Jahren bewährte Technik ist. Der Boom im Bereich der Wohnungsheizung hat aber nicht nur dazu geführt, dass diese Technik noch mal weiterentwickelt wurde. Auch die Investitionskosten sind durch die höheren Stückzahlen spürbar gesunken. Eine Überlegung ist die Wärmepumpe bei Neu- oder Ersatzinvestition also allemal wert.