Solarkollektoren wandeln die einfallende Sonnenwärme in nutzbare Wärmeenergie um. Der Absorber überträgt diese an das Wärmeübertragermedium (z.B. Sole), die durch eine auf der Absorberfläche aufgelötete Rohrschlange fließt. Um einen Eisspeicher zu regenerieren, werden beispielsweise Solar-Luft-Kollektoren eingesetzt.

Beseitigen eines Reif- oder Eisansatzes am Verdampfer der Luft-Wasser-Wärmepumpe durch Wärmezufuhr.

Aerothermie ist die in der Umgebungsluft gespeicherte Wärmeenergie. Diese stammt vor allem von der Sonne, die durch ihre Strahlung Luft und Erdoberfläche erhitzt. Aerothermie kann durch einen Luftwärmepumpe zur Gebäudebeheizung oder Trinkwassererwärmung verwendet werden.

Falls die Außentemperatur oberhalb der eingestellten Bivalenztemperatur liegt, wird der Wärmebedarf allein durch die Wärmepumpe gedeckt. Ein anderer Wärmeerzeuger wird nicht eingeschaltet. Unterhalb der Bivalenztemperatur wird der Wärmebedarf nur durch den anderen Wärmeerzeuger gedeckt. Die Wärmepumpe geht nicht in Betrieb.

Antriebsenergie bezeichnet die Energie, die benötigt wird, um ein technisches Gerät zu betrieben. Wärmepumpen benötigen Antriebsenergie in der Regel in Form elektrischen Stroms, einige Modelle nutzen auch Gas. Wärmepumpen stellen ein Vielfaches der eingesetzten Antriebsenergie in Form von nutzbarer Wärme bereit.

Der Autarkiegrad gibt den Anteil des Stromverbrauchs an, der durch das Photovoltaik-Speichersystem versorgt wird. Hierzu trägt entweder der zeitgleiche Direktverbrauch des erzeugten Solarstroms oder die Entladung des Batteriespeichers bei. Je höher der Autarkiegrad ist, desto weniger Energie wird aus dem Stromnetz bezogen. Autarkiegrad in % = Solarstrom-Eigenverbrauch in kWh/a : Jahresstromverbrauch in kWh/a

In einem bivalenten Heizsystem produzieren zwei Wärmeerzeuger die zur Raumheizung bzw. Warmwasserbereitung benötigte Wärmeenergie. Ein Beispiel ist die Kombination eines Gas-Brennwertgeräts mit einer Wärmepumpenanlage.

Dieser Wert gibt an, wie viel eine festgeleget Masse eines Gases zur globalen Klimaerwärmung beiträgt, bezogen auf CO2.

Der COP-Wert (Coefficient of Performance), auch Leistungszahl, ist eine Kennzahl für die Effizienz einer Wärmepumpe. Er beschreibt das Verhältnis zwischen eingesetzter Leistung zur damit erzeugten Wärme bzw. Kälte an einem bestimmten Lastpunkt, in der Regel bei Volllast. Da der COP-Wert im Labor unter Normbedingungen bestimmt wird, kann er nicht ohne weiteres auf die Effizienz einer bestimmten Wärmepumpenanlage übertragen werden.

Der Eigenverbrauchsanteil bei einer Photovoltaikanlage beschreibt den Anteil des erzeugten Solarstroms, der entweder zeitgleich durch die Stromverbraucher oder zur Ladung des Batteriespeichers genutzt wird. Je höher der Eigenverbrauchsanteil ist, desto weniger Solarstrom wird in das Netz eingespeist.

Eigenverbrauchsanteil in % = Solarstrom-Eigenverbrauch in kWh/a : Solarstrom-Ertrag in kWh/a

Ein Eisspeicher ist eine mit Wasser gefüllte Betonzisterne. Das darin enthaltene Wasser dient als Wärmequelle für eine Wärmepumpe und erstarrt, sobald seine Temperatur auf den Gefrierpunkt sinkt— darum Eisspeicher. Bei dem Kristallisationsprozess – dem Übergang vom Aggregatzustand flüssig zu fest – wird zusätzliche Energie frei, die ebenfalls genutzt wird. Das Wärmereservoir wird über Erdwärme und/oder Solarthermie kontinuierlich wieder aufgefüllt. Im Speicher ist ein Entzugs- und ein Regenerationswärmetauscher verbaut.

Der Begriff Emissionen bezeichnet Störfaktoren, die in die Umwelt abgegeben werden. Unterschieden wird dabei zwischen natürlichen Emissionen, wie z.B. Fäulnisgasen, und anthropogenen, also vom Menschen hervorgerufenen, Emissionen. Zu letzteren zählt unter anderem der Ausstoß von Treibhausgasen, die z. B. bei der Verbrennung von Öl oder Kohle anfallen. Eines der wichtigsten Ziele der deutschen, europäischen sowie internationalen Klima- und Umweltpolitik ist es, diese anthropogenen Emissionen zu reduzieren und langfristig möglichst ganz zu vermeiden.

Endenergie bezeichnet in der Energiewirtschaft die Energie, die dem Verbraucher in Form von Strom oder Wärme zur Verfügung steht. Sie ist also die Energiemenge, die nach dem Abzug von Umwandlungs- und Transportverlusten von der Primärenergie zur Nutzung zur Verfügung steht. Die Endenergie ist daher immer geringer als die Primärenergie.

Zur Gewinnung von Umweltwärme werden Oberflächennah horizontale Erdkollektoren verlegt. Dazu wird eine Fläche benötigt, die etwa 1,5- bis 2-mal so groß ist wie die zu beheizende Fläche und die nicht überbaut werden kann. Auf dieser Fläche werden in ca. 1,5 bis 2 m Tiefe die Kollektorschläuche verlegt. Mit der gewonnenen Wärme wird eine erdgekoppelte Wärmepumpe versorgt, welche die aus dem Kollektorkreislauf vorgewärmte Sole (Wasser-Frostschutz-Gemisch) auf das benötigte Temperaturniveau für Heizung und Warmwasserbereitung hebt. Ein Erdkollektor ist eine mögliche Wärmequelle für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe.

Geothermie, auch Erdwärme, ist die im oberen, zugänglichen Teil der Erdkruste gespeicherte Wärme. Die oberflächennahe Geothermie ist in bis zu 400 m Tiefe zu finden. Diese kann z.B. durch Erdwärmepumpen nutzbar gemacht werden, v.a. zur Gewinnung von Heizenergie. Tiefengeothermie, in 400 bis mehrere tausend Meter Tiefe, wird sowohl zur Gewinnung von elektrischem Strom als auch von
Heizenergie genutzt.

Zur Gewinnung von Umweltwärme aus dem Erdreich werden Erdwärmesonden in senkrechte Erdbohrungen gesetzt. Dazu wird ca. 30 bis 100 m tief säulenförmig gebohrt. In diese Bohrung wird eine Erdwärmesonde eingelassen und durch gut wärmeleitende Spezialbaustoffe mit dem Erdreich verbunden. Mit der gewonnenen Wärme wird eine erdgekoppelte Wärmepumpe versorgt, welche die aus dem Erdsondenkreislauf vorgewärmte Sole (Wasser-Frostschutz-Gemisch) auf das benötigte Temperaturniveau für Heizung und Warmwasserbereitung hebt. Speichersonden können auch mit reinem Wasser betrieben werden, sie verzichten also auf das Glykol. Eine Erdwärmesonde ist eine mögliche Wärmequelle für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe.

Regenerative/erneuerbare Energien bilden in der heutigen Zeit eine vernünftige Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen. Neben Windenergie, Solarenergie, Wasserkraft und Biomasse zählen zu den regenerativen Energiequellen auch die in Erdboden, Luft und Wasser gespeicherte Wärme (Geothermie, Aerothermie und Hydrothermie).

Das Kürzel EHPA steht für European Heat Pump Association. Die EHPA ist der EU-weite Dachverband der europäischen Wärmepumpenbranche.

Bauteil einer Wärmepumpe zwischen Verflüssiger und Verdampfer zur Absenkung des Verflüssigerdrucks auf den der Verdampfungstemperatur entsprechenden Verdampfungsdruck. Zusätzlich regelt das Expansionsorgan die Einspritzmenge des Arbeitsmediums (Kältemittel) in Abhängigkeit von der Verdampferbelastung.

Flächenheizungen sind Systeme, die die Wärme über einzelne Bauteile eines Gebäudes abgeben, z.B. über den Fußboden, die Wände, die Decken oder andere Bauteile (z.B. Betonkerne). Sie gehören zu den sogenannten Niedertemperatursystemen: Sie benötigen nur eine sehr geringe Vorlauftemperatur, da sie die Wärme über eine vergleichsweise große Fläche abgeben. Sie eignen sich daher besonders
für die Kombination mit effizienten Wärmepumpen.

Treibhauspotenzial eines Gases. Dieser Wert gibt an, wie stark ein Gas im Vergleich zu CO, zur globalen Klimaerwärmung beiträgt. Zum Beispiel hat Distickoxid (Lachgas, N,O) ein GWP von 298, d.h. 1 kg Distickoxid trägt 298-mal so viel zur Klimaerwärmung bei wie dieselbe Menge Kohlendioxid. Das GWP ist also eine relative Größe und sagt nichts über den absoluten Anteil einer Substanz am Klimawandel aus.

Grundwasser ist Wasser, das sich unterhalb der Erdoberfläche im Boden oder an unterirdischen Gesteinskörpern sammelt. Es stammt vorwiegend aus Niederschlägen, die im Boden versickern. Durch seine relativ konstante Temperatur eignet sich Grundwasser als Wärmequelle für eine Wärmepumpe.

Die Heizkurve/Heizkennlinie stellt in der Heizungsanlage einen Zusammenhang zwischen der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur her. Ziel ist es, die Raumtemperaturen auch bei schwankenden Außentemperaturen auf dem gewünschten Niveau zu halten. Die Heizkurve kann am Regler der Wärmepumpe eingestellt werden, der die entsprechenden Anpassungen automatisch vornimmt.

Die Heizleistung ist die von der Wärmepumpe abgegebene Nutzwärmeleistung.

Ein Heizwasserpufferspeicher ist in der Heiztechnik ein mit Heizungswasser gefüllter Speicher. Pufferspeicher dienen zur hydraulischen Entkopplung der Volumenströme im Wärmepumpen- und Heizkreis, sowie zur Sicherstellung der Mindestumlaufmenge. Pufferspeicher mit entsprechend großen Volumen erhöhen die Flexibilität der Wärmepumpe: Durch die thermisch gespeicherte Energie kann die Wärmepumpe je nach Stromangebot flexibel zu- oder abgeschaltet werden, um z.B. die schwankende Erzeugung auszugleichen und das Stromnetz zu stabilisieren.

Der hydraulische Abgleich ist ein Verfahren aus der Heiz- und Klimatechnik, mit dem sichergestellt werden soll, dass Wärme gleichmäßig und abgestimmt auf die gewünschten Raumtemperaturen im Gebäude verteilt wird. Damit wird verhindert, dass manche Räume überheizen, während gleichzeitig andere unterkühlen. Das Verfahren erhöht die Gesamteffizienz der Heizungsanlage und führt in der Regel zu erheblichen Kosteneinsparungen.

Hydrothermie bezeichnet die im Wasser gespeicherte Wärme. Diese stammt hauptsächlich von der Sonne oder aus dem Erdboden und kann durch eine Wasser-Wärmepumpe genutzt werden.

Die JAZ ist eine Kennzahl für die Effizienz einer Wärmepumpen-Anlage. Sie gibt an, in welchem Verhältnis die zum Betrieb der Wärmepumpe eingesetzte elektrische Energie und die von ihr erzeugte thermische Energie über das Jahr gerechnet stehen. Die JAZ bezieht damit auch Temperaturschwankungen der jeweiligen Wärmequelle im Jahresverlauf sowie die elektrische Energie für die so genannten Nebenantriebe, z.B. Ventilatoren, mit ein.

Der jährliche Gesamtenergiebedarf eines Gebäudes, der zusätzlich zum Energiegehalt der eingesetzten Energieträger und von elektrischem Strom auch die vorgelagerten Prozessketten bei der Gewinnung, Umwandlung, Speicherung und Verteilung mittels Primärenergiefaktoren einbezieht.

Der Joule-Thomson-Effekt beschreibt ein physikalisches Phänomen, bei dem ein Gas durch Druckänderung seine Temperatur ändert, ohne dass ihm zusätzliche Wärmeenergie zugeführt wird. Wird ein strömendes Gas gedrosselt, also der Druck vermindert, so dehnt es sich aus und seine Temperatur sinkt. Umgekehrt steigt seine Temperatur bei Kompression. Diesen Effekt macht sich eine Wärmepumpe zunutze, um über einen Verdichter die Temperatur des gasförmigen Arbeitsmittels zu erhöhen.

Wärmestrom, der durch den Verdampfer einer Wärmequelle entzogen wird (Primärseite).

Kältemittel sind chemische Substanzen, die bereits bei niedrigen Temperaturen verdampfen und so zur Übertragung von Wärmeenergie genutzt werden können. Früher wurden in der Regel so genannte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) eingesetzt. Sie wurden wegen ihrer schädlichen Wirkung auf die Ozonschicht 1995 verboten. Heutzutage kommen als synthetische Kältemittel vor allem F-Gase (Fluor- kohlenwassertoffe) zum Einsatz. Da diese jedoch ein Treibhauspotential haben, ist ihr Einsatz in der EU durch die so genannte F-Gas-Verordnung stark reglementiert. Kältemittel ohne Treibhauspotential sind z.B. Ammoniak oder Kohlendioxid.

Der Klimawandel, auch globale Erwärmung, ist ein weltweiter Prozess, der den kontinuierlichen Anstieg der weltweiten Durchschnittstemperaturen beschreibt. In der Wissenschaft ist man sich weitgehend einig, dass es sich um einen anthropogenen, also vom Menschen verursachten, Prozess handelt. Hauptverantwortlich ist der Ausstoß sogenannter Treibhausgase, die z.B. bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen. Die Folgen des Klimawandels werden in ökologischer, ökonomischer, sozialer und politischer Hinsicht gravierend sein. Unmittelbare Folgen sind z.B. Wüstenbildung und Anstieg des Meeresspiegels. Um diese Folgen zu vermeiden hat die internationale Klimapolitik das Ziel ausgegeben, die globale Erwärmung auf 2 °C gegenüber dem vorindustriellen Temperaturniveau zu begrenzen. Als Konsequenz daraus haben sich Deutschland und die EU zu einem langfristigen Umbau ihrer Energieversorgung entschlossen.

Kristallisationswärme ist die Menge an thermischer Energie, die eine Substanz während der Zustandsänderung von flüssig zu fest an die Umgebung abgibt. Während dieses Prozesses ändert die Substanz ihre Temperatur nicht. Mit der Kristallisationswärme, die eine bestimmte Menge Wasser während des Gefrierens abgibt, könnte man dieselbe Menge Wasser von O auf 80 °C erhöhen. Dieses Phänomen nutzt
beispielsweise ein Eisspeicher.

Die Kühlleistung ist die dem Kühlkreis von der Wärmepumpe entzogene Nutzleistung (Sekundärseite).

Leistungszahl EER (Energy Efficiency Ratio)
Quotient aus Kühlleistung und Verdichterantriebsleistung. Die Leistungszahl EER kann nur als Momentanwert bei einem definitiven Betriebszustand angegeben werden.

Zur Wärmeerzeugung wird bei monoenergetischer Betriebsweise nur eine Energieart eingesetzt. Dies ist etwa bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit zusätzlichem Heizstab der Fall: Hier wird nur eine Energieart, Strom, genutzt. Bei kühler Witterung ergänzt der eingebaute Heizstab die Heizleistung der Wärmepumpe. Allerdings deckt diese „Ergänzungsheizung” nur einen Bruchteil des gesamten Wärmebedarfs ab (laut eines Fraunhofer-Feldtests weniger als 5 %), sodass das Heizen mit einer monoenergetischen Wärmepumpe energiesparend bleibt.

Zur Wärmeerzeugung wird bei monovalenter Betriebsweise nur ein Heizsystem eingesetzt. Dies ist der Fall, wenn ein Wärmeerzeuger den gesamten Wärmebedarf allein decken kann und wenn keine zusätzliche Heizung eingesetzt wird. Bestimmte Heizsysteme benötigen die Unterstützung durch einen zweiten Wärmeerzeuger, um so als bivalentes System auch bei sehr kalten Außentemperaturen noch für behagliche Raumtemperaturen sorgen zu können. Die meisten erdgekoppelten Wärmepumpen arbeiten monovalent und benötigen keine zusätzliche Heizung.

Die im Dauerbetrieb unter definierten Bedingungen maximal mögliche elektrische Leistungsaufnahme der Wärmepumpe. Sie ist nur für den elektrischen Anschluss an das Versorgungsnetz maßgebend und wird vom Hersteller auf dem Typenschild angegeben.

Ist durch die technischen Anschlussbedingungen des Energieversorger kein reiner Wärmepumpenbetrieb möglich, so kann durch einen bivalenten Betrieb die maximale elektrische Leistungsaufnahme mithilfe eines alternativen Energieträgers (z.B. Gasbrennwertkessel oder Biomassekessel) reduziert werden.

Quotient aus genutzter und dafür aufgewendeter Arbeit (Wärme).

Heizkessel und Speicher strahlen über die Außenfläche Wärme an die Umgebung ab. Diese Wärmeabstrahlung steht nicht als nutzbare Heizwärme zur Verfügung und wird deshalb als Oberflächenverlust bezeichnet. Jedoch wird dadurch der Raum mitbeheizt, in dem das Heizgerät aufgestellt ist. Befindet sich der Wärmeerzeuger oder Speicher innerhalb der gedämmten Gebäudehülle (z. B. im Wohnraumbereich) und nicht im unbeheizten Keller, wirkt sich dies sogar positiv auf die energetische Bewertung aus.

Betriebsweise einer bivalenten Heizungsanlage mit Wärmepumpen. Der Wärmebedarf wird an allen Heiztagen weitgehend durch die Wärmepumpe gedeckt. Nur an wenigen Heiztagen muss der zusätzliche Wärmeerzeuger zur Deckung des Spitzenwärmebedarfs „parallel“ zur Wärmepumpe eingeschaltet werden.

Im Sommer ist die Temperatur, z. B. im Erdboden oder im Grundwasser, niedriger als die Temperatur der Außenluft. Durch einen Wärmetauscher kann dieses Temperaturniveau auf das Wärmeverteilsystem übertragen und so zur Gebäudekühlung genutzt werden. Der Verdichter der Wärmepumpe bleibt dabei inaktiv, darum passive oder natürliche Kühlung.

Das Senken und damit Glätten von Lastspitzen um die netzkritischen Erzeugungsspitzen der PV-Erzeugung abzufangen.

Solarzellen wandeln einfallendes Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Photovoltaik ist umweltfreundliche Stromgewinnung durch Nutzung der Sonnenenergie. Der erzeugte Solarstrom wird über einen Wechselrichter in das öffentliche Netz der Elektrizitätsversorgung eingespeist oder selbst verbraucht.

Primärenergie ist ein Begriff aus der Energiewirtschaft und bezeichnet die in der Natur vorkommende „Rohenergie”, die noch keinem Umwandlungsprozess unterzogen wurde. Primärenergie meint also alle in der Natur auffindbaren Energiequellen, z.B. Kohle, Rohöl oder Wind, Sonne, Erdwärme etc. Primärenergie dient häufig als politische/rechtliche Bezugsgröße, z.B. im Energiekonzept der Bundesregierung.

Der Primärenergiefaktor fp kennzeichnet das Verhältnis von insgesamt aufgewendeter Primärenergie (QP) zur Endenergie (QE) beim Nutzer: fp = QP/QE. Der Primärenergiefaktor von Strom sinkt seit Jahren stark durch die Effizienzsteigerung von Kraftwerken sowie den steigenden Anteil erneuerbaren Stroms. Damit wird eine Wärmepumpe über ihre Lebensdauer sozusagen von alleine immer umwelt-
freundlicher.

Die Quellentemperatur gibt an, welche Temperatur die von einer Wärmepumpen-Anlage angezapfte Wärmequelle, z.B. Erdwärme, Grundwasser, Außenluft, aufweist. Je höher die Quellentemperatur, desto effizienter kann die Wärmepumpe arbeiten.

Redundanz bedeutet Versorgungssicherheit. Diese kann beispielsweise durch die Verwendung unterschiedlicher Energieträger bei bivalenten Systemem hergestellt werden.

In der reversiblen Betriebsweise ist die Abfolge der Prozessschritte im Kältekreis umgekehrt. Der Verdampfer arbeitet als Verflüssiger und umgekehrt. Die Wärmepumpe entzieht dem Heizkreis Wärmeenergie, z.B. zur Raumkühlung. Die Kältekreisumkehr wird auch zum Abtauen des Verdampfers verwendet.

Grundwasserwärmepumpen können oberflächennahes Grundwasser zur Wärmegewinnung für Heizung und Warmwasserbereitung nutzen. Über einen Saugbrunnen (Förderbrunnen) wird das Grundwasser der Wärmepumpe zugeführt. Ein Schluckbrunnen führt das Grundwasser wieder in den natürlichen Kreislauf zurück, nachdem ein Teil der Wärmeenergie entzogen wurde.

Kollektor, der die Energie der Sonne und der erwärmten Umgebungsluft aufnehmen kann. Der Solar-Luft-Absorber kann zur Regeneration eines Eisspeichers oder direkt als Primärquelle der Wärmepumpe genutzt werden.

In der Kältetechnik wird mit Frostschutzmittel versetztes Wasser als Sole bezeichnet. Anders als der Begriff suggeriert, enthält das Gemisch jedoch heutzutage keine Salze mehr. In der Regel erfüllen Glykole, die zu den Alkoholen gezählt werden, die Aufgabe des Frostschutzmittels.

Ein Gerät zur direkten Erzeugung von Raumwärme durch Ausnutzung des elektrischen Widerstands auch in Verbindung mit Festkörperwärmespeichern.

Temperatur ist eine physikalische Größe und beschreibt eine Eigenschaft eines spezifischen Körpers oder Substanz. Sie ist abhängig von der Menge der thermischen Energie. Allerdings folgt auf eine Änderung der Menge an thermischer Energie nicht automatisch eine Temperaturänderung. Führt man z.B. Wassereis thermische Energie zu, so bleibt seine Temperatur so lange konstant, bis es vollständig geschmolzen ist. Die Temperatur steht in Zusammenhang mit anderen Größen, z.B. der Dichte.

Die Temperatur gasförmiger Stoffe ist unter anderem davon abhängig, unter welchem Druck sie stehen. Wird ein Gas stark komprimiert, also unter hohen Druck gesetzt, so steigt seine Temperatur an. Ursache dafür ist, dass die frei beweglichen Gasmoleküle durch den Druck zusätzlich beschleunigt werden. Dieses Phänomen nutzt eine Wärmepumpe, um das verdampfte Kältemittel nur unter dem Einsatz mechanischer Arbeit ohne zusätzliche Zufuhr thermischer Energie zu erhitzen.

Die der Luft, dem Wasser oder der aus technischen Prozessen und baulichen Anlagen stammenden Abwasserströmen entnommene und technisch nutzbar gemachte Wärme oder Kälte mit Ausnahme der aus technischen Prozessen und baulichen Anlagen stammenden Abluftströme entnommene Wärme.