Wärmepumpe, wie funktioniert die denn überhaupt?

Die Wärmepumpe als Wärmeerzeuger in einem Haus ist immer mehr und mehr „Trend“ im Neubau. Aber auch Altbauten sollen nun immer mehr mit der Wärmepumpe ausgestattet werden. CO₂ Einsparung ist das große Wort dabei. Denn eine Wärmepumpe kommt ohne Verbrennungsprozess und damit ohne Kohlendioxid Ausstoß aus. Dabei sollte natürlich auch entsprechend die Herstellung des verwendeten Stroms hinterfragt werden. Denn der Strom ist für den Betrieb einer solchen Heizung notwendig.

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Die Wärmepumpe und wie sie funktioniert

Die Wärmepumpe ist vergleichbar mit einem Kühlschrank. Nur dass dabei dem Raum nicht die Wärme entzogen wird, sondern die Wärme zugeleitet wird. Der Strom kann dabei aber nicht wie bei einer Gasheizung „verbrannt“ und in Wärme umgewandelt werden, sondern es wird Umweltwärme (Luft, Sole (Erdreich) oder Wasser) auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Dabei wird Heizwärme, aber auch Wärme für Warmwasser bereitgestellt. Dabei nimmt ein Kältemittel (verdampft schon bei niedrigen Temperaturen) in der Anlage die Wärme aus der Umwelt auf, verdampft im sog. Verdampfer und der so entstandene Kältemitteldampf wird im Verdichter verdichtet. Bei diesem Prozess entsteht Wärme. So kann der erwärmte Kältemitteldampf die Wärme an den Heizkreislauf abgeben. Hierbei kühlt das Kältemittel ab und wird wieder im „Verflüssiger“ flüssig und der Druck wird über ein Entspannungsventil „abgelassen“ und der Kreislauf mit dem abgekühlten Kältemittel beginnt von vorn.

Wärmepumpe und die Wärmequellen

Wie bereits geschrieben gibt es verschiedene Quellen für die Umweltwärme: Wasser, Luft, Erde.  Dementsprechend gibt es verschiedene Arten: Luft-Wasser, Wasser-Wasser oder Sole-Wasser-Wärmepumpen. Aber auch Abwärme von technischen Anlagen lassen sich zum Heizen mit einer Wärmepumpe nutzbar machen. Aber auch zum Temperieren im Sommer ist eine Wärmepumpe tauglich. Ungefähr 4 K lassen sich so erreichen.

Sparsamer Betrieb

Sie kann nur effizient und damit sparsam arbeiten, wenn der Temperaturunterschied zwischen Heizsystem und Umweltwärmequelle möglichst gering ist, da sonst der Verdichter übermäßig viel arbeiten muss und damit mehr Strom verbraucht wird. Das heißt im Umkehrschluss, dass ein System verwendet werden muss, dass mit geringen Heizwassertemperaturen auskommt, z.B. eine Fußbodenheizung. Aber auch eine gute, gedämmte Gebäudehülle und hochwertige, energiesparende Fenster reduzieren den Verbrauch. Problematisch wird es bei übermäßigem Warmwasserverbrauch.  Deswegen werden auch mehr und mehr Hybrid-Systeme entwickelt sowie die Kombination Wärmepumpe mit Fotovoltaik/ Solar.

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