Wärmepumpe

Wichtiger Bestandteil des hoch energieeffizienten Heiz- und Kühlkonzeptes ist eine Wärmepumpe. Der Wärmepumpe begegnen Sie in der Regel nicht. Sie verrichtet im Technikraum ihre umweltschonende Arbeit. Es lohnt sich aber ein kurzer auf die Technik, um zu verstehen, warum BOB damit arbeitet.

Eine Wärmepumpe nutzt das Prinzip der Wärmeerzeugung durch Kompression von Medien wie zum Beispiel Gase. Wer schon einmal eine Luftpumpe bei einem Fahrrad betätigt hat, weiß, dass diese durch das Pumpen warm wird. Diese Wirkung nutzt die Wärmepumpe aus, um ein Medium, bei der BOB-Technik ist es Erdwärme, von einem niedrigen Temperaturniveau auf eine höheres anzuheben. Aus Umweltenergie, die eigentlich zu kühl für die Beheizung eines Bürogebäudes wäre, wird so eine nutzbare Heizenergie. Bei Nutzung von Ökostrom ist der Betrieb der Wärmepunpe sogar klimaneutral.

Funktionsweise der Wärmepumpe

Die Effizienz der Wärmepumpe ist stark von der Temperaturdifferenz zwischen der Quellentemperatur (bei BOB die Geothermie) und der Abgabetemperatur (bei BOB die Betonkernaktivierung) abhängig. Wird diese Temperaturdifferenz zu groß, wird aus der effizienten Wärmepumpe – in Analogie gesprochen – ein Tauchsieder, den man auch direkt in die Steckdose stecken könnte, ohne also Umweltenergie zu nutzen. Eine Wärmepumpe ist daher nicht per Definition energieeffizient. Hier wird gerne in der Theorie viel versprochen und in der Praxis wenig gehalten.

Da wir bei BOB eine Energiegarantie geben und selbst der Leidtragende eines schlechten Konzeptes wären, haben wir die Temperaturdifferenz optimiert und kämpfen um jedes Zehntelgrad an höherer Quellen- oder kleinerer Abgabetemperatur. Und wir kämpfen nicht nur darum, die Steuerungssoftware BOB.i sendet uns sogar eine Warnung, wenn hier etwas falsch läuft. Dieser Aufwand lohnt sich. BOB erreicht heute in der Praxis Effizienzzahlen – bei der Wärmpumpe heißt sie Jahresarbeitszahl – deutlich oberhalb von 5. Das bedeutet, dass es uns gelingt, aus einer Kilowattstunde Strom fünf Kilowattstunden Heizenergie zu erzeugen.

Die Wärmepumpen bauen wir bei BOB kaskadenartig in mehreren Stufen auf. Der Wärmebedarf eines Bürogebäudes variiert über das Jahr gesehen sehr stark und jeder weiß von seinem PKW, dass der Energiebedarf bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten sehr variiert. Das ist bei der Wärmepumpe nicht anders. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten bedeuten hier unterschiedliche Heizwärmebedarfe. Durch die mehreren Stufen des Wärmepumpensystems erreichen wir bei bei BOB immer den optimalen Wirkungsgrad, auch wenn der Heizwärmebedarf sehr klein sein sollte. Ein 10.000 m² BOB hat daher als kleinste Stufe die Wärmepumpenleistung eines Einfamilienhauses. Das mag verwundern, aber 10.000 m² BOB entsprichen energetisch gesehen nur fünf Einfamilienhäusern.

Eine Wärmepumpe besteht im Wesentlichen aus einem elektrisch angetriebenen Kompressor, so dass es keinen Verbrennungsvorgang in einem BOB gibt. Das freut die Umwelt und spart Lebenszykluskosten. Die Lebensdauer einer Wärmepumpe ist im Unterschied zu einem Gas- oder Ölkessel hoch und Wartungsarbeiten entfallen vollständig. Einen zu reinigenden Schornstein gibt es ebenso nicht.

Die Umweltbilanz einer Wärmepumpe ist nur dann positiv, wenn die Verluste der Erzeugung elektrischer Energie im nationalen Kraftwerkspark kleiner sind, als die oben genannte Jahresarbeitszahl. Ein klassisches Kohlekraftwerk hat einen Wirkungsgrad von 35 % (Anteil elektrische Energie/fossile Energie). Also aus ca. 3 Energieeinheiten fossiler Energie wird eine Energieeinheit elektrische Energie. Wird jetzt aus der einen Energieeinheit elektrischer Energie des Kohlekraftwerks mit einer Jahresarbeitszahl 5 der Wärmepumpe 5 Energieeinheiten Wärme, dann steht es für die Umwelt 5:3. Da der Ausstieg aus der Kohlenergie beschlossen ist und da der Anteil der regenerativen Energien in Deutschland immer weiter steigt, verbessert sich auch die Umweltbilanz des BOB auf 5:2, dann auf 5:1 und wenn der Betreiber von vorn herein regenerativ erzeugten Strom einkauft, dann fährt BOB einen Kantersieg mit 5:0 ein. Das ist der Grund, warum BOB auf eine rein elektrische Heiz- und Kühltechnik setzt.