Funktionsweise einer Wärmepumpe

Unsere Umwelt stellt einen unerschöpflichen Energiespeicher dar. Aufgeladen wurde dieser über viele Jahrmillionen durch unsere Sonne sowie durch die Wärme im Inneren unserer Erde.

Besonders in den Wintermonaten liegt die Wärme in unserer Umwelt für unser Wohlbefinden auf einem zu tiefen Temperaturniveau. Um diese Wärme dennoch nützen zu können, bedarf es der Wärmepumpe.

Die Wärmepumpe entzieht unserer Umwelt Energie bzw. Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau. Sie hebt diese kostenlose Umweltwärme auf ein höheres Temperaturniveau an und stellt sie dem Gebäude zur Verfügung.

Eine Wärmepumpe funktioniert im Großen und Ganzen genau umgekehrt wie ein Kühlschrank. Während ein Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme entzieht und nach draußen abgibt, entzieht die Wärmepumpe der jeweiligen Umgebung (Boden, Grundwasser oder Luft) die Wärme und gibt sie an das Haus ab.

Eine Wärmepumpenanlage beinhaltet 3 Bereiche:

• die Energiequelle
• die Wärmepumpe
• das Wärmeabgabesystem

Als Energiequelle gibt es 3 Möglichkeiten:

• Erdreich: Wärmeentzug aus dem Erdreich mittels Erdsonden oder mittels Erdkollektor
• Grundwasser: Wärmeentzug aus dem Grundwasser mittels Grundwasserbrunnen
• Außenluft: Wärmeentzug aus der Außenluft

Die Wärme aus den o.g. Energiequellen wird dann der Wärmepumpe zugeführt. Aus den Energiequellen leitet sich auch die Bezeichnung ab: Erdwärmepumpe und Luftwärmepumpe.

In der Wärmepumpe wird die Wärme aus der Energiequelle auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und an das Wärmeabgabesystem übertragen.

Im Detail bedeutet das, dass sich in der Wärmepumpe Kältemittel befindet, welches in einem Kreislauf zirkuliert. Im ersten Schritt wird die Wärme aus der Energiequelle im sogenannten Wärmetauscher auf das Kältemittel übertragen, dieses erwärmt sich und verdampft dadurch.

Als nächstes passiert das Kältemittel einen Verdichter (auch Kompressor) genannt. Dort wird es verdichtet – durch den höheren Druck steigt auch die Temperatur. Diese höhere Temperatur wird in einem weiteren Wärmetauscher an das Wärmeabgabesystem (Heizkörper / Fußbodenheizung / Wandheizung) abgegeben.

Abschließend erreicht das Kältemittel eine Drossel, in welcher der Druck reduziert wird, das Kältemittel dadurch wieder eine flüssige Form annimmt und wieder zum Verdampfer fließt, in dem der Kreislauf wieder von vorne beginnt.

Das Wärmeabgabe kann aus folgenden Arten bestehen:

• Fußbodenheizung
• Radiatoren (Heizkörper)
• Wandheizung

Oft kommen auch Kombinationen davon zum Einsatz (z.B. bei Gebäudeerweiterungen ist es oft so, dass im Bestandshaus Heizkörper vorhanden sind, im Zubau aber eine Fußbodenheizung und im Bad zusätzlich eine Wandheizung eingebaut wird). Diese Kombination stellt für eine Wärmepumpe aber kein Problem dar.

In diesen Wärmeabgabesystemen zirkuliert Wasser, welches durch die Wärmepumpe fließt, dort die Wärme aufnimmt und in den einzelnen Räumen wieder abgibt.