Wärmepumpen: Verschleißfreie Technik soll Wärmeerzeugung revolutionieren

28.04.2011 von

Die Wärmepumpen der Zukunft brauchen keine Kältemittel mehr, können in ihrer Form an den Einsatzort angepasst werden und haben zudem keinen Verschleiß. Das behaupten Techniker der norwegischen Universität Stavanger, deren Wärmepumpe laut eigenen Angaben "unendlich lange" laufen soll. Das nach dem Prinzip der Thermoelektrik laufende System beruht auf einer Vielzahl kleiner Einzelpumpen, die zusammengesetzt eine größere Pumpe bilden. Die Entwicklung ist derzeit im Testbetrieb und soll in fünf bis zehn Jahren reif für den Markt sein.

Tausend Pumpen im Haus

Die Forscher um Jan Kare Bording präsentieren winzige Pumpen der Größe ein mal ein Millimeter, die beliebig gebündelt und an verschiedenen Stellen des Hauses verteilt werden können. "Das Prinzip des großen Holzverbrennungsofens in der Hausmitte hat ausgedient. Besser sind viele kleine Wärmequellen, die flexibel dort eingebaut werden können, wo man sie braucht - etwa in besonders kalten Räumen oder in Fußböden", so Bording gegenüber pte.

Da die Einzelpumpen aus einem einzigen, unbeweglichen Teil aus Halbleitern bestehen, ist das System theoretisch ohne Beschränkung der Lebensdauer einsetzbar. "Bloß ein handelsübliches Gebläse ist notwendig, um die heiße oder kalte Luft zu bewegen. Dieses ist jedoch leicht zu auszuwechseln", so Bording. Ein ökologischer Vorteil sei auch, dass die Pumpen die oftmals Ozon-schädlichen Kältemittel durch Strom ersetzen, der aus erneuerbaren Energieträgern stammen kann.

Einbau entscheidet über Effizienz

Die meisten heute erhältlichen Wärmepumpen basieren auf Kältemitteln. "Für deren hermetische Abdichtung und Entsorgung gibt es jedoch hohe Auflagen", betont Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des Bundesverbands Wärmepumpe e.V., gegenüber pte. Die Lebenserwartung heutiger Systeme liegt bei durchschnittlich 15 bis 20 Jahren. "Bei Erdwärmepumpen muss der Kompressor getauscht werden, während die Sonde jedoch 100 Jahre und länger hält."

Effizienzsteigerungen bei derzeitigen Wärmepumpen hält Stawiarski bei einzelnen Bauteilen für möglich, was besonders bei Luftwärmepumpen gelte. Feldtests am Fraunhofer-Institut für Solarenergiesysteme ISE haben jedoch gezeigt, dass die korrekte Installation der Pumpe noch mehr Einfluss auf die Effizienz hat als die Technologie alleine. "Knackpunkt des Stromverbrauchs in der Praxis ist der richtige Einbau durch den Handwerker. Hier sind noch viele Optimierungen möglich", so der Verbandssprecher.

(pte)

Serie (1): Wie funktioniert eigentlich...

... ein Atomkraftwerk? Über Atomkraft wird viel diskutiert. In unserer neuen Serie "Wie funktioniert eigentlich...?" erklären wir die Funktion von Dingen, die im Strommarkt wichtig sind. Den Auftakt machen die Atomkraftwerke. weiter

Serie (2): Wie funktioniert eigentlich....

... die CO2-Lagerung? Das klimaschädliche Gas soll lagerfähig gemacht und in Endlagern untergebracht werden. Schwierig jedoch ist die Umsetzung. weiter

Serie (3): Wie funktioniert eigentlich...

...die Energiesparlampe? Energiesparlampen haben technisch nichts mit herkömmlichen Glühlampen zu tun. Deren Funktion ist simpel. Energiesparlampen sind eher Verwandte der Leuchtstoffröhren.

weiter

Serie (5): Wie funktioniert eigentlich...

...eine Wämepumpe? Diese Pumpen nutzen Unterschiede in der Temperatur und wandeln sie in Wärme um. Dabei gibt es verschiedenen Formen. weiter

Serie (6): Wie funktioniert eigentlich...

...ein Wasserkraftwerk? Sie nutzen alle die Bewegungsenergie des Wassers, es gibt aber viel unterschiedliche Typen. weiter

Serie (7): Wie funktioniert eigentlich...

... ein intelligenter Stromzähler? Und was ist an ihm intelligent? Die auch "Smart Meter" genannten Zähler sind zwar nicht wirklich schlau, geben dem Benutzer aber viele neue Stromspar-Möglichkeiten. weiter

Serie (8): Wie funktioniert eigentlich...

... eine Batterie? Und wie ein Akku?
Die Funktion von Batterie und Akku basiert zwar auf dem gleichen Prinzip, doch der Akku weiß es cleverer zu nutzen.
weiter

Serie (9): Wie funktioniert eigentlich...

... das Stromnetz? Weit über eine Million Kilometer lang ist das deutsche Stromnetz. Aber wie funktioniert das? Wir verfolgen den Weg des Stroms vom Kraftwerk zum Verbraucher.
weiter

Serie (10): Wie funktioniert eigentlich...

...ein Kohlekraftwerk? Seit Beginn des 18. Jahrhunderts nutzen Menschen Kohle als Energieträger. Doch wie genau? Und wie lange noch? weiter

Serie (11): Wie funktioniert eigentlich...

... ein Elektromotor?
Neuheit Elektromotor? Nein, denn bereits vor 100 Jahren beherrschte er die Straßen – bis der Ottomotor ihn vertrieb. Seit Jahren steigende Benzinpreise machen ihn jetzt wieder interessant.
weiter

Serie (12): Wie funktioniert eigentlich...

...eine LED? Licht emittierende Dioden produzieren Licht - haben aber sonst nichts mit Glühlampen oder Energiesparlampen zu tun. Sie nutzen vielmehr die Schwäche eines unserer Sinnesorgane: die des Auges. weiter

Serie (14): Wie funktionierte eigentlich...

...die Elektrifizierung?
 
Elektrifizierung, das ist die Entwicklung der Elektrizität von den Anfängen bis zum heutigen Stand der Technik. Aber wie hat das angefangen?
weiter