Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Das Interesse an der Wärmepumpe als Alternative zu klassischen Heizmethoden wächst mit jedem Jahr. Technisch weniger versierte Eigentümer haben dabei keine genaue Vorstellung, wie die Wärmepumpe Ihre Energie gewinnt und wie hoch der Nutzungsgrad der investierten Energie in Form von Strom ist, um Heizwärme oder Warmwasser zu gewinnen. In unserem Artikel bringen wir Ihnen die Funktionsweise der Wärmepumpe mit einfachen Erklärungen nahe, was Ihnen vielleicht die Entscheidung für eine Installation erleichtert.

Das Grundprinzip jeder Wärmepumpe

Gerne wird das Prinzip einer Wärmepumpe mit einem Kühlschrank verglichen, nur umgekehrt. Dieser Vergleich hilft tatsächlich, um die grundlegende Wirkung der modernen Heiztechnik zu verstehen. Der elektrisch betriebene Kompressor eines Kühlschranks sorgt für die Bewegung und Verdichtung des Kühlmittels, das Wärme im Inneren aufnimmt, aus dem Gerät herausleitet und dann erneut im Kreislauf des Kühlschranks zirkuliert. Abhängig von den Einstellungen des Kühlschranks und der gewünschten Temperatur findet eine Anpassung von Druck und Wärme des Kältemittels statt.

Diese Idee findet auch bei einer Wärmepumpe ihren Einsatz, jedoch mit vertauschten Rollen. In diesem Fall wird gewünscht, die Wärme von außen aufzunehmen und ins Innere zu leiten – konkret ins Innere Ihres Gebäudes. Wird Wärme aufgenommen, z. B. aus der Umgebungsluft oder dem Grundwasser, kann das Kältemittel im Inneren der Wärmepumpe hierdurch bereits im Niedrigtemperaturbereich verdampfen.

Der Kompressor verdichtet hiernach das Kältemittel, um es aufzuheizen. Das erhitzte Kältemittel gibt hiernach seine Wärme an den Heizkreislauf Ihres Heizsystems ab, im Regelfall auf Wasserleitungen. Hiernach kühlt das Kältemittel durch Druckabsenkung wieder ab und der Kreislauf beginnt aufs Neue.

Wie generiert die Wärmepumpe Energie?

Für einen verlässlichen und sicheren Betrieb Ihrer Wärmepumpe muss somit zu jeder Zeit ein Wärmeträger zur Verfügung stehen. Dieser sollte keine zu geringe Grundtemperatur aufweisen, damit eine Verdampfung des Kältemittels stattfinden kann. In der Praxis kommen vor allem drei Arten an leistungsfähigen Wärmepumpen zum Einsatz:

1. Luft-Wasser-Wärmepumpe: In dieser Variante wird die Wärme der Umgebungsluft über ein Außengerät aufgenommen und ins Innere zur Wärmepumpe weitergeleitet.
2. Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Hier wird das Grundwasser als Wärmeträger genutzt, wobei das tief liegende Wasser auch in kühlen Wintern weiterhin genügend Energie abgeben kann.
3. Sole-Wasser-Wärmepumpe: Bei diesem Modell wird die Erdwärme genutzt, wobei spezielle Sonden metertief in den Boden eingeführt werden, um die Wärme aufzunehmen und weiterzuleiten.

In speziellen Fällen (hauptsächlich im gewerblichen Umfeld oder Passivhäusern) sind Luft-Luft-Wärmepumpen eine Alternative, im Regelfall wird die Heiztechnik jedoch mit einem wasserführenden System kombiniert.

Achtung: Da die Funktion der Wärmepumpe immer ein ausreichend warmes Medium in der Umgebung voraussetzt, kann eine vollständige Wärmeabdeckung im tiefsten Winter gefährdet sein. Dies gilt primär für Luft-Wasser-Wärmepumpen, wenn die winterliche Außenluft weit unter den Gefrierpunkt sinkt. Hierdurch funktioniert die Verdampfung des Kältemittels nicht mehr. Sollten Sie dies aufgrund Ihrer Immobilienlage erwarten, empfiehlt sich die Nutzung einer Hybrid-Wärmepumpe in Kombination mit einem klassischen Energieträger.

Wie hoch ist der Nutzungsgrad einer Wärmepumpe?

Die Wärmepumpe benötigt wie jedes Heizsystem Strom, um einen fortlaufenden Betrieb zu gewährleisten. Der große Vorteil der modernen Technologie ist der hohe Nutzungsgrad, also wie viel elektrische Energie Sie in die Wärmepumpe hineinstecken, um Heizenergie zu gewinnen. Bei älteren Heizanlagen auf Basis von Öl oder Gas liegt der Faktor nicht selten im Bereich von 1:1. Sie „gewinnen“ hier nicht wirklich Energie, sondern wandeln eine Energieform lediglich in eine andere um.

Dies ist bei einer optimal eingestellten Wärmepumpe anders. Je nach Art und optimaler Einstellung der Pumpe können Sie von einem deutlich günstigeren Energieverhältnis profitieren. Bei preiswerten Luft-Wasser-Wärmepumpen ist ein Verhältnis von 1:2 oder 1:3 gängig, bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen könne sogar 1:6 oder 1:8 erreicht werden.

Neben dem Verzicht auf fossile Brennstoffe macht gerade diese technische Eigenschaft den Einsatz einer Wärmepumpe so nachhaltig. Zudem gewinnen Sie durch die Installation der Anlage zusätzlichen Platz durch Verzicht auf Öltanks & Co., sparen können Sie außerdem aufgrund der wartungsarmen Technologie von Wärmepumpen.

Korrekte Installation und regelmäßige Wartungen entscheidend

Wie bei allen technischen Geräten erfahren Sie den größtmöglichen Nutzen und maximale Preisabsenkung nur, wenn eine optimale Einstellung der Wärmepumpe erfolgt. Eine korrekte und fachmännische Installation leistet hierzu den ersten Schritt, wobei in einer vorbereitenden Beratung der ideale Wärmeträger gefunden werden sollte.

Ist Ihre Wärmepumpe einmal im Betrieb, lässt sich durch gelegentliche Wartungen und den Austausch von Verschleißteilen gewährleisten, dass ein möglichst hoher Nutzungsgrad erhalten bleibt. Erneut der Hinweis: Häufigkeit und Kosten wie bei einer Öl- oder Gasheizungen fallen bei der modernen Technologie meist geringer aus.

SiGa Bau – Ihr Partner für leistungsfähige Wärmepumpen

Sie möchten mehr über die Funktion einer Wärmepumpe erfahren oder denken konkret über eine Umstellung auf diese Heiztechnologie nach? Unser Team der SiGa Bau begleitet Sie gerne im Full Service!