Wärmepumpen leicht erklärt

Was genau verbirgt sich hinter dem Begriff „Wärmepumpe“?

Eine Wärmepumpe ist eine technische Vorrichtung, die Umweltwärme aus verschiedenen Quellen wie dem Erdreich, Grundwasser oder der Luft nutzt. Ihr Funktionsprinzip beruht darauf, dass sie Wärme aus der Umgebung aufnimmt und mittels eines Kältekreislaufs auf ein höheres Temperaturniveau bringt. Dieser Kältekreislauf, der in der Wärmepumpe stattfindet, wird durch einen elektrisch betriebenen Kompressor in Gang gesetzt. Dadurch ermöglicht die Wärmepumpe sowohl das Heizen von Gebäuden als auch die Aufbereitung von Warmwasser.

Damit eine Wärmepumpe effizient arbeiten kann, sind zwei wesentliche Voraussetzungen vonnöten: eine ausgezeichnete Wärmedämmung des Gebäudes sowie ein Heizsystem mit niedrigen Vorlauftemperaturen, beispielsweise eine Fußboden- oder Wandheizung, die Temperaturen unter 35°C aufweisen.

Zu beachten ist: Wärmepumpen können grundsätzlich auch mit höheren Vorlauftemperaturen betrieben werden, jedoch verringert sich dabei die Effizienz der Wärmepumpe.

Die Funktionsweise auf einfache Weise erklärt

In einer Wärmepumpe befindet sich ein Kältemittel, das die Wärme aus einer Quelle (beispielsweise Erdreich, Luft oder Grundwasser) aufnimmt und dabei verdampft. Dieses dampfförmige Kältemittel wird durch einen mit Strom betriebenen Kompressor verdichtet, wodurch sich die Temperatur so stark erhöht, dass die Wärme über einen Wärmetauscher an das Heizsystem abgegeben wird. Anschließend kondensiert das Kältemittel durch die Wärmeabgabe wieder zu einer Flüssigkeit, wird über ein Expansionsventil unter niedrigem Druck entspannt und der Kreislauf beginnt von Neuem. Grob gesagt, funktioniert eine Wärmepumpe ähnlich wie ein umgekehrter Kühlschrank.

Verschiedene Arten von Wärmepumpen

Die Art der Wärmepumpe wird durch die Wärmequelle bestimmt, aus der die Energie gewonnen wird. Grundsätzlich unterscheidet man Erd-, Luft- und Grundwasserwärmepumpen. Dabei gilt: Je höher die Temperatur der Wärmequelle, desto besser ist die Jahresarbeitszahl und umso geringer sind die Energiekosten.

Erd-Wärmepumpe

Diese Wärmepumpe gewinnt Wärme aus dem Erdreich. Bei dieser Variante gibt es verschiedene Typen, wie beispielsweise Sole-Wärmepumpen, Flächenkollektoren und Erdwärme-Sonden.

Luft-Wasser-Wärmepumpe

Hier dient die Außenluft als Wärmequelle. Bei Luft-Wärmepumpen sind einige Punkte zu beachten, ebenso wie wichtige Empfehlungen für deren Betrieb.

Grundwasser-Wärmepumpe

Diese Wärmepumpe gewinnt Wärme aus dem Grundwasser. Auch hier sind vor der Installation wichtige Punkte zu beachten.