Bei der Bezeichnung von Wärmepumpenarten (z.B. Luft-Wasser-Wärmepumpe) benennt der erste Begriff die genutzte Wärmequelle (Luft, Wasser oder Erde) und der zweite Begriff das Medium, an das die Wärmepumpe die Wärme liefert (z.B. Wasser = Heizung und Warmwasser). Was ist unter diesen Aspekten unter einer Sole Wasser Wärmepumpe zu verstehen?
Leider entspricht der Begriff Sole Wasser Wärmepumpe nicht der oben genannten Bezeichnungsregel. Denn die Sole ist nicht das Medium, dem die Wärme entzogen wird. Vielmehr ist damit das Fluid gemeint, das die entzogene Wärme zum Wärmetauscher (Verdampfer) der eigentlichen Wärmepumpe transportiert. Das Fluid zirkuliert entweder in einem Flächenkollektor oder einer Tiefensonde und beide stecken in der Erde. Es handelt sich also um eine Erdwärmepumpe.
Auch der Begriff Sole, wie er in der Kälte- und Klimatechnik verwendet wird, ist nicht ganz korrekt. Vom Ursprung her bezeichnet Sole eine Lösung von Salz in Wasser und wird in der Chemie auch heute noch so verwendet. In der Kälte- und Klimatechnik wird damit jedoch eine Flüssigkeit bezeichnet, deren Gefrierpunkt unter der des Wassers liegt und die als Transportmittel für Kälte (oder Wärme) eingesetzt wird.
Diese Begriffsverwirrung kommt daher, dass früher tatsächlich Salze als Frostschutzmittel eingesetzt wurden. Aber die Salz-Wasser-Lösung greift die metallischen Rohre eines Kältekreislaufs an. Deswegen werden heute Glykole als Frostschutzmittel verwendet und dem Wasser beigemischt. Dennoch werden diese Gemische in Kühl- und Kältekreisläufen auch heute noch als Sole (oder Kühlsole, Kältesole) bezeichnet. Doch wozu ist das Frostschutzmittel eigentlich notwendig?
Wasser ist ein sehr guter Wärmeträger und wird deswegen auch in Erdkollektoren und Erdsonden zur Entnahme der Erdwärme und ihren Transport zur Wärmepumpe eingesetzt. Aber es hat die merkwürdige Eigenschaft, dass es bei einer Temperatur von 4 °C die grösste Dichte und damit das geringste Volumen aufweist. Sinkt die Temperatur weiter, sinkt auch die Dichte und das Volumen vergrössert sich. Deswegen platzen Wasserflaschen bei Frost. Das enthaltene Wasser wird zu Eis und dehnt sich dabei stark aus.
Nun wäre es schlecht, wenn in einem sehr kalten Winter der Erdkollektor einer Wärmepumpe oder dessen Zuleitungen einfrieren und platzen würden. Daher verwendet man hier als Wärmeträger kein reines Wasser, sondern ein Wasser-Glykol-Gemisch, das eben auch hier als Sole bezeichnet wird. Davon leitet sich der Begriff Sole Wasser Wärmepumpe ab.
Eine Sole Wasser Wärmepumpe ist also eigentlich eine Erdwärmepumpe. Zur Erdwärmepumpe haben wir bereits einen Artikel veröffentlicht, in dem das Thema eingehend erläutert ist. Deswegen hier nur noch einmal ein kurzer Abriss.
In einem oberflächennahen Kollektor oder einer Tiefensonde zirkuliert ein Wasser-Glykol-Gemisch (die Sole) und entzieht dem Erdboden Wärme. Die Sole wird über den ersten Wärmetauscher (Verdampfer) der eigentlichen Sole Wärmepumpe geführt. Das hier gasförmige Kältemittel im Wärmepumpenkreislauf nimmt die Wärme auf und wird zu einem Kompressor geleitet. Der Kompressor verdichtet das Gas, wobei dessen Temperatur weiter ansteigt. Nächste Station ist der zweite Wärmetauscher (Verflüssiger), in dem das erhitzte Gas Wärme an das Heizungswasser abgibt und dabei flüssig wird. Das flüssige Kältemittel strömt nun über ein Expansionsventil und zurück zum ersten Wärmetauscher, wobei es wieder gasförmig wird und erneut Wärme aufnehmen kann.
Der Wirkungsgrad einer Sole Wasser Wärmepumpe ist im Vergleich mit anderen Arten sehr gut. Daher kann sie auch als alleinige Heizung eines Gebäudes eingesetzt werden. Allerdings muss die Planung und Ausführung sehr akribisch erfolgen. Neben dem Wärmebedarf des Gebäudes, bei dem auch Spitzenlasten abgedeckt sein müssen, sind unbedingt auch die örtlichen Platz- und Bodenverhältnisse zu beachten. Darüber hinaus müssen wasser- und bergrechtliche Regelungen eingehalten und evtl. behördliche Genehmigungen eingeholt werden. Deshalb sind Planung und Errichtung einer solchen Anlage unbedingt erfahrenen Fachleuten zu überlassen.
Die Installationskosten einer Sole Wasser Wärmepumpe liegen etwa zwischen 20.000 und 25.000 CHF. Hinzu kommen jährliche Betriebskosten von ca. 1000 CHF für Strom und Wartung. Das kann natürlich nur eine grobe Orientierung sein. Die realen Kosten sind sehr vom Wärmebedarf des Hauses und von den örtlchen Gegebenheiten abhängig. Einsparungen sind möglich, sofern staatliche Förderprogramme genutzt werden können. Manche Energieversorger bieten spezielle Tarife für solche Anlagen an. So sind auch bei den Betriebskosten eventuell noch Einsparungen realisierbar.
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Erdwärme gehört zu den regenerativen Energien. Mit ihrer Nutzung trägt man ganz erheblich zum Umweltschutz bei, da keine fossilen Brennstoffe aus den geringer werdenden Reserven der Erde verbrannt und durch diese Heizungsart kein CO2 erzeugt wird. Noch besser wird die Öko-Bilanz, wenn auch der Strom für den Betrieb der Wärmepumpenanlage aus regenerativen Quellen (z.B. Solarstrom) stammt. Aber auch finanziell lohnt sich die Sole Wasser Wärmepumpe. Erdwärme ist und bleibt kostenlos, wohingegen die Preise für fossile Brennstoffe jedes Jahr weiter steigen. Bei optimaler Auslegung und fachgerechter Installation amortisieren sich daher die im Vergleich zu klassischen Heizungen höheren Investitionskosten in wenigen Jahren.
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