Eine Heizung wie keine Heizung

Im SmartHome Einfamilienhaus hatten die Termina "Design" und "Effizienz" schon immer eine herausragende Bedeutung. Dies deutet auf unsere serienmäßigen haustechnischen Systeme hin, wie Erdwärmeheizung, Wärmerückgewinnung der Lüftungstechnik, Klimaanlage in allen Räumen ohne Elektroaggregat, und vieles mehr. Nicht umsonst entspricht unser Haussystem der höchsten Güteklasse KfW 40.


Nun verabschieden wir uns von der ERDWÄRME und legen sie zu den Akten.


In Kooperation mit zwei Produktionsstätten in Nord- und Süddeutschland werden unsere Häuser ab der Bausaison 2021 mit dem höchsten Effizienzsystem ausgestattet:

Direktwärmepumpe


nach dem Funktionsprinzip der DIREKTVERDAMPFUNG


Es ist nicht verwunderlich, dass Sie von dieser Technologie bisher nichts hörten. Denn diese Technik verlangt mehr als den normalen Heizungsfachmann. Als Split-System gehört hier der speziell ausgebildete Techniker ans Werk.


Bei der Direktverdampfung läuft das Kältemittel der Wärmepumpe direkt über den Außenverdampfer zum Wärmetauscher im Effizienzspeicher. Das flüssige Kältemittel verdampft und wird im Kompressor der Wärmepumpe verdichtet. Danach erwärmt das heiße, gasförmige Kältemittel das Heizwasser für das Heizungssystem. Es entfallen beide Wärmetauscher und die Umwälzpumpe.


Das Prinzip der Direktkondensation kommt im Effizienzspeicher (Schichtenspeicher) zur Geltung. Speicher und Wärmepumpe benötigen Strom, um die Wärme zur Warmwasserbereitung und zum Heizen zu nutzen. Ziel ist es, mit minimalen Reibungsverlusten und im optimalen Verhältnis zu den Stromkosten Wärme abzugeben. Das heiße Kältemittel wird hierbei direkt in den Speicher transportiert – es kondensiert direkt im Schichtenspeicher. Durch die direkte Wärmeübertragung (Kältemittel an Heizwasser) sowie die minimale Anzahl an Bauteilen nennt sich dieses Prinzip Direktkondensation.

 

DIREKTKONDENSATION


1: Kaltes Trinkwasser strömt bei Bedarf in den Speicher und fließt in einer Rohrwendel durch das ruhende, zunehmend heiße Speicherwasser aufwärts. Dabei findet durch das nach oben heißer werdende Wasser im Speicher ein Temperaturaustausch statt, sodass das Wasser in der Wendel zunehmend beheizt wird.


2: Das Wasser für die Fußbodenheizung wird direkt aus dem Speicherwasser gewonnen, das bei 32 °C abgezapft wird. Die Temperatur des rücklaufenden Wassers beträgt 28 °C. Erneuter Wärmeaustausch im unteren Teil des Speichers bewirkt, dass das erneut zulaufende Wasser 32 °C beträgt.


3:  Das Kältemittel der Wärmepumpe erreicht den Speicher mit einer Temperatur von 70 °C und gibt seine Energie an das Speicherwasser ab, durch welches es in einer Rohrwendel geführt wird: im oberen Teil erwärmt das so heiße Speicherwasser das Trinkwasser in der zweiten Rohrwendel, im unteren Teil des Speichers wird das Speicherwasser zur direkten Erwärmung des Wassers der Fußbodenheizung genutzt.


4:  60 °C heißes Trinkwasser verlässt den Speicher und steht für Küche und Badezimmer zur Verfügung. Die hier aufgeführte Bauweise hat die Besonderheit, dass das Trinkwasser stets frisch gezapft ist: es wird über eine dünne Rohwendel durch das heiße ruhende Wasser transportiert und heizt sich hierbei auf.

Stagnationen wie in Brauchwasserspeichern werden so vermieden, die Trinkwassererwärmung erfolgt wesentlich hygienischer.


LEISTUNGSZAHL


Einen Hinweis auf die Effizienz gibt die Leistungszahl. Eine Leistungszahl von 4 bedeutet, dass 1 kW Strom 4 kW Heizleistung liefert, davon 3 kW vollkommen kostenlos aus der Umwelt. Schwache Wärmepumpen erzielen eine Leistungszahl von 3,5, sehr gute erreichen Werte von über 4,5. Mit der Direktverdampfung und Direktkondensation wird eine Leistungszahl nahe 6 erreicht.


Bei vielen Wärmepumpen wird die aus einem Medium aufgenommene Wärme zunächst beispielsweise auf eine Sole (eine frostgeschützte Wärmeträgerflüssigkeit) übertragen und in einem weiteren Wärmeübertrager auf das Kältemittel. Da der Wärmeübergang in einem solchen Wärmeübertrager aber einen Temperaturverlust von typischerweise einigen Kelvin verursacht, muss die Wärmepumpe dann gegen eine entsprechend höhere Temperaturdifferenz arbeiten, was zulasten ihrer Leistungszahl geht. Dieser Nachteil entsteht bei der Direktverdampfung nicht.


Hinweis für bestehende Baukunden


Baukunden, deren Baubeginn in die neue Bausaison 2021 fällt und deren Hausvertrag "Erdwärmeheizung mit Erdkollektoren" aufweist, können auf Wunsch auf die neue Technologie der Direktverdampfung und Direktkondensation wechseln. Da bei diesem System die Erdkollektoren entfallen, entsteht kein Mehrpreis.