Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Alternative Energien liegen im Trend. Dennoch werden Wärmepumpen im Vergleich zu üblichen Heizkörpern relativ selten eingebaut- obwohl sie vor allem aus ökologischer und finanzieller Sicht punkten können. Wir informieren Sie in diesem Beitrag über die Funktionsweise einer Wärmpumpe und über mögliche Vorteile und Nachteile.

Die Wärmepumpe als umgekehrtes Prinzip eines Kühlschranks

Alternative Energien liegen im Trend. Dennoch werden Wärmepumpen im Vergleich zu üblichen Heizkörpern relativ selten eingebaut- obwohl sie vor allem aus ökologischer und finanzieller Sicht punkten können. Wir informieren Sie in diesem Beitrag über die Funktionsweise einer Wärmpumpe und über mögliche Vorteile und Nachteile.

Die Gewinnung

Die Gewinnung beginnt in einer Wärmequellenanlage. Innerhalb dieser Anlange zirkuliert Sole (Wasser mit Frostschutzmittel angereichert), welche die Wärme aus dem Wasser oder aus der Erde aufnimmt und weitertransportiert. Wärmepumpen, welche mit Luft funktionierten, saugen die warme Außenluft an und leiten diese weiter.

Die Nutzbarmachung

Die Wärmepumpe selbst besteht aus zwei Wärmetauschern: dem Verdampfer und dem Verflüssiger. Außerdem befindet sich im gesamten Kreislauf der Wärmepumpe Kältemittel. Sobald die gewonnene Wärme die Wärmepumpe erreicht hat, tritt sie zunächst in den Verdampfer ein. Das hier zirkulierende Kältemittel verdampft durch die eingetretene Wärme und wird auf dem Weg zum Verflüssiger verdichtet. Durch das Verdichten des Dampfes erhöht sich die Temperatur des gasförmigen Kältemittels. Im Verflüssiger wird das unter Druck stehende Kältemittelgas kondensiert. Die Kondensation beschreibt den Übergang eines Stoffes (hier das Kältemittel) von einem gasförmigen zu einem flüssigen Zustand. Hierdurch reduziert sich die Temperatur des Kältemittels und Wärme wird abgegeben. Das kondensierte Flüssigmittel wird anschließend zum Ausgangspunkt (dem Verdampfer) zurückgeleitet.

Beheizung

Die abgegebene Wärme wird gespeichert. Der Speicher enthält Wasser, welches sich durch die Wärme nun aufheizt. Das erwärmte Wasser wird zu einem Verteilersystem transportiert. Verteilersysteme können übliche Heizkörper oder auch Warmwasserspeicher sein.

Nachhaltigkeit und niedrige Heizkosten
Ein ganz entscheidender Vorteil liegt in der Nutzung der Umgebung als Wärmequelle. Somit gehört das Heizen mit fossilen Brennstoffen (Erdöl, Erdgas und Kohle) der Vergangenheit an. Lediglich für den Strom, ohne den die Pumpe nicht funktionieren würde, fällt eine geringe CO2-Emission an. Allerdings ist für eine Heizleistung von 100 Prozent nur ein Viertel Strom nötig. Im Hinblick auf die Stromkosten arbeitet eine Wärmepumpe somit höchst effizient.

Vielfältig einsetzbar
Eine Wärmpumpe lässt sich nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Kühlen oder als Klimaanlage verwenden. Hierzu müssen lediglich der Verdichter und der Verdampfer getauscht werden. Die warme Raumluft wird dann an die Wärmequelle (Wasser, Luft, Erde) abgeführt.

Wartungsarm
Da bei der Wärmepumpe kein Verbrennungsprozess stattfindet, können die Kosten für einen Schornsteinfeger eingespart werden. Falls ein Neubau direkt mit einer Wärmepumpenanlage ausgestattet wird, kann hier sogar gänzlich auf den Schornstein verzichtet werden. Ferner beruht die Wärmepumpe auf nur wenigen mechanischen Komponenten. Somit ergibt sich kaum Verschleiß von Gebrauchsteilen./p>

Möglichkeit der stattlichen Förderung
Die Förderung von ökologischen Wärmepumpenheizungen wird vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausuhrkontrollen (BAFA) angeboten. Die Höhe der Förderung hängt von der gewählten Wärmequelle ab. Bitte beachten Sie, dass die Förderung eine bestimmte Effizienz der Wärmepumpe voraussetzt.

Vorteile einer Wärmepumpe

Die Wärmepumpe zählt im Bereich der erneuerbaren Energien zu einer Möglichkeit, die technisch am weitesten entwickelt ist, um kostenlose Energie aus der Umwelt zu gewinnen. Welche Nachteile und Vorteile Wärmepumpen aufweisen, erfahren Sie in diesem Abschnitt.

Nachteile einer Wärmepumpe

Standort, Genehmigungen und Platzbedarf
Wärmepumpen sind oftmals von der Örtlichkeit der Installation abhängig. Wenn Wasser als Wärmequelle benutzt wird, muss ein ausreichend hoher Grundwasserstand zur Verfügung stehen. Außerdem muss für die notwendige Bohrung eine Genehmigung eingeholt werden. Falls die Wärme aus dem Erdreich bezogen werden soll, muss ein hoher Platzbedarf eingeplant werden. Lediglich die luftbetriebenen Wärmepumpen kommen ohne Genehmigungen und mit wenig Platz aus.

Anschaffungskosten
Den günstigen laufenden Kosten stehen hohe Anschaffungskosten gegenüber. Allerdings sollte beachtet werden, dass die hohen Anschaffungskosten schnell amortisiert sind. Wie schnell sich die Kosten decken, hängt von der Art und Effizienz der Wärmepumpe ab.