Wärmepumpe - modern und umweltfreundlich
In einer Zeit wo Themen wie Nachhaltigkeit, steigende Energiepreise und neue gesetzliche Anforderungen an erster Stelle stehen, rücken moderne Heizungssysteme immer stärker in den Fokus. Dabei fällt ein Begriff besonders häufig: die Wärmepumpe. Sie gilt als zukunftssichere und umweltfreundliche Alternative zu klassischen Öl- und Gasheizungen. Doch was genau ist eine Wärmepumpe eigentlich, wie funktioniert sie und welche unterschiedlichen Systeme gibt es?
Was ist eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe ist ein modernes Heizsystem, das Energie aus der Umwelt nutzt, um Gebäude zu beheizen und Warmwasser bereitzustellen. Als Wärmequellen dienen dabei die Außenluft, das Erdreich oder das Grundwasser. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen erzeugt eine Wärmepumpe keine Wärme durch Verbrennung, sondern macht bereits vorhandene Umweltwärme nutzbar. Für den Betrieb benötigt eine Wärmepumpe elektrische Energie. Diese wird jedoch nicht direkt in Wärme umgewandelt, sondern dient dazu, die Umweltwärme auf ein für Heizung und Warmwasser geeignetes Temperaturniveau anzuheben. Dadurch kann eine Wärmepumpe deutlich mehr Energie bereitstellen, als sie an Strom verbraucht. Je nach Ausführung kann sie neben dem Heizen auch die Warmwasserbereitung übernehmen und in bestimmten Systemen sogar zur Kühlung beitragen.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
Die Funktionsweise einer Wärmepumpe lässt sich leicht nachvollziehen und ähnelt dem Prinzip eines Kühlschranks, allerdings in umgekehrter Richtung. Sie entzieht der Umgebung Wärme und transportiert diese in das Innere des Hauses. Möglich wird das durch einen geschlossenen Kreislauf mit einem speziellen Kältemittel, das bereits bei niedrigen Temperaturen Wärme aufnehmen kann. Selbst bei kalten Außentemperaturen steht in Luft, Erdreich oder Grundwasser noch ausreichend Energie zur Verfügung. Im ersten Schritt nimmt das Kältemittel im Verdampfer die Umweltwärme auf und geht dabei in einen gasförmigen Zustand über. Anschließend wird dieses Gas durch einen Kompressor verdichtet. Durch die steigende Verdichtung erhöhen sich sowohl der Druck als auch die Temperatur des Kältemittels deutlich. Dadurch wird die zuvor aufgenommene Umweltwärme auf ein Temperaturniveau gebracht, das für die Beheizung von Wohnräumen oder die Warmwasserbereitung geeignet ist. Im nächsten Schritt gibt das erhitzte Kältemittel im Kondensator seine Wärme an das Heizsystem oder einen Warmwasserspeicher ab. Dabei verflüssigt sich das Kältemittel wieder. Über ein Expansionsventil wird anschließend der Druck gesenkt, das Kältemittel kühlt ab und kann erneut Umweltwärme aufnehmen. Dieser Kreislauf wiederholt sich kontinuierlich und sorgt so dauerhaft für eine zuverlässige und effiziente Wärmeversorgung.
Arten von Wärmepumpen und Ihre Funktionsweise
Je nach genutzter Wärmequelle unterscheiden sich die verschiedenen Wärmepumpensysteme. Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen der Außenluft Wärme und gelten als besonders flexibel, da keine Erdarbeiten notwendig sind. Sie werden häufig im Neubau und bei Sanierungen eingesetzt. Da die Effizienz von der Außentemperatur abhängt, kann der Wirkungsgrad bei sehr niedrigen Temperaturen etwas sinken. Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme. Über Erdkollektoren oder Tiefensonden zirkuliert eine frostsichere Flüssigkeit, die sogenannte Sole, welche die Wärme aus dem Boden aufnimmt und zur Wärmepumpe transportiert. Aufgrund der konstanten Bodentemperaturen arbeiten diese Systeme sehr effizient, erfordern jedoch mehr Installationsaufwand und Genehmigungen. Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die gleichmäßige Temperatur des Grundwassers. Das Grundwasser wird über ein Brunnensystem zur Wärmepumpe geleitet, gibt dort seine Wärme ab und wird anschließend wieder zurückgeführt. Sie zählen zu den effizientesten Wärmepumpenarten, sind jedoch genehmigungspflichtig und abhängig von den örtlichen Gegebenheiten.