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Optimale Wärmequellen für Wärmepumpen

Die Effizienz von Wärmepumpen ist lange noch nicht ausgeschöpft. Forscher am Institut ISFH in Emmerthal haben ein neues Konzept entwickelt, mit dem der Flächenbedarf von Erdwärmekollektoren verringert wird.

Aus dem Institut für Gebäude- und Solartechnik an der Uni Braunschweig stammt ein neues Informations- und Planungswerkzeug für die frühe Planungsphase. Es unterstützt Planer, aus dem großen Spektrum an Wärmequellen und -übertragern die projektspezifisch optimale Lösung auszuwählen.

Wärmepumpenanlagen mit horizontalen Erdkollektoren weisen gegenüber Systemen mit Außenluft als Wärmequelle eine höhere Energieeffizienz auf – allerdings beanspruchen sie große Flächen. Mit dem Konzept des ISFH wird dieser Flächenbedarf um rund die Hälfte reduziert. Der Clou: Das Netz von Kollektorrohren wird im Erdreich einfach dichter verlegt. Das erhöht zwar die Gefahr von kritischen Frostzuständen im Erdreich. Doch mit solarer Wärme von einfachen, unverglasten Solarabsorbern kann der Boden thermisch regeneriert werden.

Tool ab Herbst verfügbar

Zur genaueren Analyse des Konzepts haben die Wissenschaftler ein Simulationsmodell für Erdwärmekollektoren entwickelt und mit Daten einer prototypischen Anlage experimentell validiert. Parameterstudien zeigen demanch, wie solche hybriden Anlagen optimal ausgelegt werden. Die Braunschweiger Wissenschaftler haben ein Planungs- und Informationstool entwickelt, um in der Anfangsphase eines Projekts die geeigneten Komponenten für eine erdgekoppelte Wärmepumpenanlage schneller und mit größerem Überblick auswählen zu können. Die Software beinhaltet eine Bibliothek mit Spezifikationen marktverfügbarer Wärmepumpen und Wärmeübertrager und ermöglicht eine schnelle energetische und ökonomische Bewertung von Anlagenvarianten. Das Tool WPSOURCE ist ab Herbst 2018 verfügbar. (nhp)