Schritt für Schritt zur Wärmepumpe: Teil 1

Mit Wärmepumpen können Sie Ihr Eigenheim beheizen und auch Ihr Warmwasser aufbereiten. Wie genau funktioniert nun eine solche Wärmepumpe?

Ein permanenter Kreislauf

In der Wärmepumpe zirkuliert das Kältemittel, das ist eine Flüssigkeit, die bereits bei geringen Temperaturen verdampft.
Die Wärmeenergie aus der Umgebung wird im Verdampfer auf das Kältemittel übertragen, welches dabei in den gasförmigen Zustand übergeht. Dieses Gas wird anschließend im Kompressor verdichtet und durch den Druckanstieg noch stärker erhitzt. Über einen Wärmetauscher (Kondensator) wird die Wärme an das Heizsystem abgegeben. Dabei verflüssigt sich das Gas wieder und gelangt anschließend durch ein Expansionsventil, wo es durch Druckabfall weiter abkühlt – der Kreislauf kann erneut beginnen. Genauso funktionieren übrigens auch Kühl- und Gefriergeräte sowie Klimaanlagen.

Viele gute Gründe für die Wärmepumpe!

Wärmepumpen bieten eine Reihe von Vorteilen:

• bei einer optimalen Anlage fallen nur geringe Betriebskosten an
• am Aufstellort entstehen keine Abgas- und CO2-Emissionen
• es ist weder ein Heiz- noch ein Lagerraum erforderlich
• der Bedienkomfort ist hoch, der Wartungsaufwand gering
• eine Kaminanbindung, -sanierung und -reinigung ist nicht nötig
• Wärmepumpen können auch kühlen!

Luft, Erde, Wasser: Entscheidung für die richtige Wärmepumpe

Je nach der Art der Wärmequelle können folgende Wärmepumpensysteme unterschieden werden:

• Die Luft-Wasser-Wärmepumpe: Ihre Wärmequelle ist die Außenluft. Die überschaubaren Kosten bei der Anschaffung sowie der relativ geringe Einbauaufwand sprechen für diese Art von Wärmepumpe. Sofern die Jahresarbeitszahl (JAZ) über dem Wert 4 liegt, kann die Luft-Wasser-Wärmepumpe empfohlen werden. Grundsätzlich ist die JAZ jedoch niedriger, da die Außentemperatur der Luft im Winter niedrig ist. Um dies zu verbessern, kann ein Erdwärmetauscher zur Vorwärmung der Luft eingesetzt werden. Im Sanierungsfall muss oft von dieser Konstellation abgeraten werden, da die Betriebskosten nicht das erreichen, was der Installateur verspricht.
• Die Erdreich-Wasser-Wärmepumpe: Bei diesem Anlagentyp dient das Erdreich, dessen Temperatur üblicherweise immer mindestens 0° C beträgt, als Wärmequelle. Mithilfe von Flächenkollektoren wird die gespeicherte Wärmeenergie dem Erdboden entzogen. Steht nur eine begrenzte Bodenfläche zur Verfügung, kann die Wärme auch mittels Tiefenbohrung über vertikale Erd- oder Tornadosonden entnommen werden.
• Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Sie entzieht die Wärme dem Grundwasser. Dessen konstante Temperatur von mindestens 5° C sorgt für eine gute Jahresarbeitszahl (JAZ). Dieses System erfordert die Errichtung von zwei Brunnen.

Wärmepumpen, die kühlen?

Viele Wärmepumpen können bei Bedarf in der heißen Jahreszeit auch kühlen. Dazu wird der „Kreislauf“ der Wärmepumpe umgekehrt. Die aktive Kühlung arbeitet mithilfe des Kompressors, die Wärme wird dem Gebäude entnommen. Die passive Kühlung nutzt die niedrige Temperatur des Grundwassers oder des Erdbodens. Besonders für Warmwasser-Wärmepumpen eignet sich die aktive Kühlung ideal: da der Kreislauf umgekehrt verläuft, entsteht als Endprodukt Wärme, die für das Brauchwasser genutzt werden kann. So erhält man neben dem gewünschten Kühleffekt auch noch warmes Wasser

In Teil 2 der Serie „Schritt für Schritt zur Wärmepumpe“ erfahren Sie Wichtiges zur richtigen Dimensionierung einer Wärmepumpe sowie zu Voraussetzungen für die ideale Umsetzung. Im 3. Teil dreht sich alles um Kosten und Förderungen.

Im Glossar zur Wärmepumpe und Photovoltaik finden Sie nähere Erklärungen zu einigen wichtigen Begriffen.