Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das thermische Energie (Wärme) aus einer Quelle mit niedriger Temperatur entzieht und diese Energie auf ein Reservoir mit höherer Temperatur überträgt. Die Funktionsweise einer Wärmepumpe beruht auf denselben physikalischen Prinzipien wie ein Kühlschrank, nur dass das Ziel darin besteht, Wärme bereitzustellen, anstatt Kälte.

1. Verdampfung: Ein Kältemittel zirkuliert in der Wärmepumpe. In einem Verdampfer, einem Wärmetauscher, nimmt das Kältemittel Wärme aus der Wärmequelle (z.B. aus der Luft, dem Grundwasser oder dem Erdreich) auf. Die Wärmezufuhr führt dazu, dass das Kältemittel von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand übergeht, also verdampft.

2. Kompression: Das jetzt gasförmige Kältemittel wird von einem Kompressor angesaugt und komprimiert. Durch die Kompression steigt der Druck und damit auch die Temperatur des Kältemittels.

3. Kondensation: Das heiße, gasförmige Kältemittel strömt nun in den Kondensator, einen weiteren Wärmetauscher. Hier gibt das Kältemittel seine Wärme an das Heizsystem des Gebäudes oder an Warmwasser ab. Dabei kondensiert das Kältemittel und wird wieder flüssig.

4. Entspannung: Das flüssige Kältemittel durchströmt anschließend ein Entspannungsventil, wodurch sein Druck und seine Temperatur sinken. Es kehrt dann in den Verdampfer zurück, und der Kreislauf beginnt von Neuem.
Um diesen Prozess zu ermöglichen, verbraucht die Wärmepumpe elektrische Energie, in erster Linie für den Betrieb des Kompressors. Allerdings ist die gewonnene Wärmeenergie normalerweise mehrere Male größer als die verbrauchte elektrische Energie, was die Wärmepumpe effizient macht.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, je nachdem, wo sie ihre Wärme entnehmen: Luft-Wasser-Wärmepumpen, Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind die häufigsten Typen. Jeder Typ hat seine eigenen Vor- und Nachteile und ist für bestimmte Anwendungen und Standorte geeignet.

1. Luft-Luft-Wärmepumpe: Funktioniert durch den Austausch von Wärme zwischen der Außenluft und der Innenraumluft. Ist vor allem in Gebieten effektiv, in denen die Winter mäßig kalt sind.
Bei extrem kalten Temperaturen kann die Effizienz stark abfallen, es sei denn, es handelt sich um Modelle mit Inverter-Technologie, die auch bei niedrigeren Temperaturen effizienter arbeiten können.

2. Luft-Wasser-Wärmepumpe: Wärme aus der Außenluft wird genutzt, um Wasser zu erwärmen. Dieses erwärmte Wasser kann dann für Heizkörper, Fußbodenheizungen oder zur Warmwasserbereitung verwendet werden.
Es können zusätzliche Erhitzer (z.B. Elektroheizstäbe) eingebaut sein, um bei extrem kalten Temperaturen Unterstützung zu bieten.

3. Sole-Wasser-Wärmepumpe: Verwendet entweder vertikal eingetauchte Erdsonden oder horizontal verlegte Kollektorschläuche. Erdsonden werden oft bis zu 100m tief ins Erdreich gebohrt. Horizontale Kollektoren benötigen mehr Fläche, sind aber weniger tief (1-2m). Das Erdreich bietet eine relativ konstante Temperatur, was die Effizienz dieser Pumpen erhöht.

4. Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Nutzt das Grundwasser als direkte Wärmequelle. Es werden zwei Brunnen benötigt: Ein Saug- und ein Schluckbrunnen. Das Grundwasser hat im Vergleich zum Erdreich und der Luft eine noch stabilere Temperatur, was den Betrieb über das gesamte Jahr effizient macht. Das Grundwasser hat im Vergleich zum Erdreich und der Luft eine noch stabilere Temperatur, was den Betrieb über das gesamte Jahr effizient macht.

5. Abwasser-Wärmepumpe: Nutzt die Energie aus dem Abwasser, das durch Duschen, Waschen usw. erwärmt wurde. Da Abwasser im Vergleich zur Umgebungstemperatur oft warm ist, kann die Effizienz dieser Systeme sehr hoch sein.

6. Direktverdampfungs-Wärmepumpe: Das Kältemittel wird direkt durch den Wärmetauscher im Erdreich oder in der Luft geführt. Es gibt keine Zwischenflüssigkeit (wie z.B. eine Sole-Lösung), wodurch ein Wärmetauscher weniger benötigt wird, was die Effizienz steigern kann.

Einige Wärmepumpen sind reversibel, das bedeutet, sie können im Sommer zum Kühlen verwendet werden. Dies wird erreicht, indem der Zyklus umgekehrt wird: Die Wärme wird aus dem Inneren des Gebäudes entzogen und nach außen abgegeben.

Es ist wichtig zu beachten, dass die tatsächliche Leistung und Effizienz einer Wärmepumpe von verschiedenen Faktoren abhängt, einschließlich des Wirkungsgrades der Pumpe selbst, der Temperaturdifferenz zwischen Quelle und Senke, der Isolierung des Gebäudes und weiteren technischen und geographischen Gegebenheiten. Zu den technischen Gegebenheiten zählt auch die Auswahl der Wärmeübertragung im Gebäude, also die Wahl der geeigneten Heizkörper. Daher sollte immer eine gründliche Analyse und Beratung vor der Installation erfolgen.

Für den Betreiber stellt sich die Frage, welche Geräte für die Wärmeübertragung an den Wärmeerzeuger Wärmepumpe angeschlossen werden sollen, damit das Gesamtsystem effizient arbeitet. Gefördert werden kann das gesamte System. Das heißt auch neue Heizkörper oder Wärmepumpenheizkörper.

Deshalb empfehlen wir Heizkörper mit extrem hohen Wärmeleistungen wie zum Beispiel:

• Greenor XL, Heizen und Kühlen
• Relax Hybrid, Heizen und Kühlen
• Plawa, Extra Power auch im Bad
• Mera, Vera und Aura, die klassischen Röhrenradiatoren
• Xilo Air Mix mit Blower
• Soul-S Air Mix mit Blower

Wir erweitern unser Programm mit weiteren Design-Heizkörpern, die diese Funktion perfekt erfüllen. Seien Sie gespannt auf unsere Neuheiten-Preisliste 2025.